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《傳感器原理-其它溫度傳感器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、1.4其它溫度傳感器物體的熱輻射作用隨物體溫度變化非接觸測量熱慣性小1.4.1熱輻射溫度傳感器一、全輻射高溫計v理論基礎：斯蒂芬－玻爾茲曼定律：全部輻射能Eb=σ0T4。v方法：用絕對黑體接收被測對象發(fā)出的所有波長的全部輻射能量Eb，黑體溫升反映被測溫度。σ——即為斯蒂芬－玻爾茲曼常數(shù)σ=5.67*10^-81v構成：絕對黑體：一定面積、表面粗糙并涂黑的鉑片。熱電偶測溫：鉑片接收熱量、溫度升高，鉑片溫度由熱電偶堆測出，由毫伏表或電位差計讀數(shù)。紅外線吸收體熱電偶Si3N4SiO2Si3NSi輻射溫度計的結構圖1.4其它溫度傳感器2v工作原理：被
2、加熱時，物體的顏色隨溫度T改變，溫度愈高，物體愈亮。理想黑體的光譜輻射亮度用普朗克公式表示：C1、C2為普朗克常數(shù)，λ為波長，T為絕對溫度。二、光學高溫計1.4其它溫度傳感器v精密儀表，常用于1064.43oC以上溫度的測量。當波長一定時，物體的亮度只與溫度T有關，即單波長測量原理。3方法：利用經過溫度刻度的鎢絲燈發(fā)出的單色亮度和被測物體的單色輻射亮度一樣時，由鎢絲燈的溫度T確定被測物體的溫度。1.4其它溫度傳感器工作原理：光電器件把物體的輻射能轉換成與之成一定比例的電信號。光電器件的光電流與被測物體的亮度成正比，用光電流的大小來判斷被測物體
3、溫度。三光電高溫計v是自動的光學高溫計。4v原理：利用物體在波長λ1和λ2兩種單色輻射強度比值隨溫度T變化來測量。v誤差小。v常用于煉鋼、軋鋼過程中溫度的準確測量。四、比色溫度計(雙色溫度計)光電器件光敏電阻：100～700oC光電池：700o以上1.4其它溫度傳感器51.4.2熱敏電容工作原理:(BaSr)TiO3(鈦酸鍶鋇)系列陶瓷電容器的靜電容(介電常數(shù))隨溫度T變化。高介電常數(shù)的陶瓷材料：鈦酸鍶[SrTiO3,k=200)]鈦酸鍶鋇[(BaSr)TiO3,k=200]鋯鈦酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3,k=1000]，(鋯gao)1.4
4、其它溫度傳感器如TI公司(德儀)開發(fā)的采用BST（BaSr）TiO3熱電材料的產品和Honeywell公司使用二氧化釩（VO2）材料的熱輻射計型產品都已達到實用化程度。6（BaSr）TiO3陶瓷電容傳感器的靜電容-溫度特性1230℃以上靜電容與溫度的關系曲線1.4其它溫度傳感器7v某晶向的石英振子的共振頻率隨溫度T直線變化。v直接輸出準數(shù)字信息。1.4.3石英溫度計1.4其它溫度傳感器8工作原理：根據(jù)溫度引起的振蕩頻率的偏移量來測量溫度。SAW振蕩器：由壓電材料基片和沉積在基片上的差指換能器組成。1.4.4表面波溫度傳感器1.4其它溫度傳感器
5、VR為SAW傳播速度，L為兩個IDT(發(fā)射接收電極)之間的距離，φE為放大器相移量，n為正整數(shù)（與電極形狀及L值有關）。9特點：v直接輸出數(shù)字信息。v靈敏度高、線性好。v半導體工藝批量生產、尺寸小、價格低。可制成接觸式和非接觸式兩種類型。易于遙測、遙控。1.4其它溫度傳感器10表面波溫度傳感器的頻溫特性1.4其它溫度傳感器11v工作原理：氣體中傳播聲速取決于氣體的種類、壓力、密度及溫度T。v方法：石英振子發(fā)出的超聲波在被測氣體中傳播，其頻率隨氣體溫度T變化，經反射板反射后形成干涉，測定干涉來求出溫度。v用途：測量變化很快的溫度T和大范圍的平均
6、溫度。1.4.5超聲波溫度傳感器1.4其它溫度傳感器12v原理：材料的彈性和密度隨溫度T變化，諧振器的諧振頻率是溫度T的函數(shù)，這是一種高精度的測溫方法。v應用：石英晶體諧振器的分辨率為0.001℃，用于500℃以下的測量。銥和藍寶石材料諧振器在1900℃時仍能保證原有性能，用于測量液態(tài)金屬的溫度。1.4.6諧振式溫度計1.4其它溫度傳感器131.4.7音叉式水晶溫度傳感器1.4其它溫度傳感器v是一種新穎的數(shù)字傳感器。v具有高準確度、高穩(wěn)定及超高分辨率等優(yōu)良特性。v是一種很有前途的基準。振動模式扭轉振動模式測量范圍較窄，對工藝要求苛刻。彎曲振動
7、模式靈敏度高，同時滿足寬溫區(qū)工作和低功耗的要求，對工藝要求不苛刻。141.4.8光纖溫度傳感器1、光纖輻射式溫度傳感器：適用于遠距離遙測，最低可測溫度500oC。Δ被測目標透鏡硬包管軟包管光纖束探測器輸出1.4其它溫度傳感器光纖輻射式溫度傳感器152、調制型熒光光纖溫度傳感器的測溫原理原理:有些熒光物質受激發(fā)射的某些譜線的強度隨溫度T變化，通過測量特定譜線的強度來確定熒光物質所處溫度。1.4其它溫度傳感器16
