-3.3热电阻温度传感器资料
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理温度传感器是一种集成电路或器件,用于测量环境或物体的温度。
根据其工作原理和分类,常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶、热电阻、红外线传感器以及半导体温度传感器等。
1. 热敏电阻(Thermistor)热敏电阻是一种元件,其电阻值随温度的变化而变化。
根据电阻与温度之间的关系,热敏电阻分为两种类型:负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻。
NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降,常用于测量环境温度。
PTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加,常用于过载保护和温度控制。
2. 热电偶(Thermocouple)热电偶是由两种不同金属线组成的开路回路。
当热电偶的两个接头处于不同温度下时,会产生温差电势。
该电势与两个接头之间的温差成正比。
通过测量温差电势,可以计算出温度值。
热电偶具有广泛的测温范围和较高的准确性,因此被广泛应用于工业领域。
3.热电阻(RTD)热电阻是一种利用材料的电阻与温度之间的关系来测量温度的传感器。
常见的热电阻材料是铂(Pt),因为铂的电阻与温度之间的关系比较稳定和预测性好。
热电阻的工作原理是利用热电阻材料的电阻随温度的变化而变化,通过测量电阻值来计算温度。
4. 红外线传感器(Infrared Sensor)红外线传感器是利用物体释放的热辐射来测量温度的传感器。
红外线传感器可以通过测量物体辐射的红外线能量来计算出物体的温度。
红外线传感器常用于非接触式测温,特别适用于测量高温、移动对象或远距离测温。
5. 半导体温度传感器(Semiconductor Temperature Sensor)半导体温度传感器是利用半导体材料的电特性随温度变化而变化的传感器。
根据不同的半导体材料和工作原理,半导体温度传感器可以分为基于PN结的温度传感器(比如二极管温度传感器)、基于电压输出的温度传感器(比如温度传感器芯片)以及基于电流输出的温度传感器(比如恒流源温度传感器)等。
温度传感器 热电阻温度传感器 热电阻温度传感器
330
222.68
540
294.21 750 360.64
340
226.21
550
297.49 760 363.67
350
229.72
560
300.75 770 366.70
360
233.21
570
304.01 780 369.71
370
236.70
580
307.25 790 372.71
380
240.18
13
4. 热电阻传感器的测量电路
两线制测量
(Rt 2r)R2 R1R3
R2 R1 Rt 2r R3
三线制电桥测量电路
(Rt r)R2 R1(R3 r)
R2 R1 Rt R3
导线引起测量误差
导线引起的测量 误差相互抵消
14
4. 热电阻传感器的测量电路
四线制测量用两条附加测试线提供恒定电 流,另两条测试线测量未知电阻的电压降, 在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流 几乎不流过电压表,这样就可以精确测量 未知电阻上的压降,计算得出电阻值。
11
课程内容
1 . 热电阻原理 2. 热电阻分类 3. 铂热电阻与铜热电阻 4. 热电阻传感器的测量电路
4. 热电阻传感器的测量电路
热电阻传感器外接引线如果较长时,引线电阻的变化使测量结果有较大误 差,为减小误差,可采用三线制电桥连接法测量电路或四线恒流源测量电 路。
三线制电桥测量电路
四线制 恒流源测量电路
Cu50电阻值(Ω) 39.24 41.40 43.55 45.70 47.85 50.00 51.4 54.28 56.42 58.56 60.70 62.84 64.98 67.12 69.26 71.40 73.54 75.68 77.83 79.98 81.3
热电阻温度传感器工作原理
热电阻温度传感器工作原理热电阻温度传感器,听起来就像是科学家的专属武器,其实它在我们的生活中可是大有用处哦。
说到温度,大家第一反应可能就是天气,今天热得像个火炉,明天又冷得让人瑟瑟发抖,真是让人捉摸不透。
不过,热电阻温度传感器可不怕这些温差,简直就是温度的侦探,能精准地告诉你现在的温度到底是多少。
想象一下,这个小家伙就像一位默默无闻的监控员,随时记录着环境的变化。
它的工作原理其实也蛮简单的。
热电阻的“热”字就已经说明了一切,它的核心是热电阻材料。
说白了,就是材料在受热时,电阻值会发生变化。
就好比你吃了辣椒,瞬间觉得火辣辣的,电阻也是一样,随着温度的升高或降低,电阻会悄悄地变化。
这种变化可以通过仪器精确地测量出来,最终转换成我们需要的温度读数。
真是神奇,是吧?这就是热电阻温度传感器的秘密武器。
为什么大家都喜欢用热电阻传感器呢?它的测量精度高,简直让人拍手称快。
尤其是在工业环境里,温度控制可谓是至关重要。
想象一下,如果某个机器因为温度过高而坏掉,那可就得不偿失了。
所以,热电阻传感器在这方面可谓是如鱼得水,能够实时监测并发出警报,防止事故的发生。
再说了,它的稳定性也很不错,长期使用下去,依然可以保持良好的性能,这就像是老朋友一样,越久越可靠。
热电阻也有个小缺点,那就是反应速度稍微慢了点。
就好比你约朋友吃饭,他总是迟到,心急火燎等得让人抓狂。
不过,这种慢也不算什么,毕竟在许多需要精确控制的地方,稳定性往往比速度更重要。
像是食品加工、药品制造等领域,温度的微小波动都可能影响最终的产品质量,这时热电阻就派上用场了。
说到应用,热电阻传感器的身影几乎无处不在。
家里的空调、冰箱、甚至一些智能设备,很多时候都离不开它的帮助。
记得我有一次在夏天把空调调得很低,结果早上醒来就像是进了冰箱,冷得我直打哆嗦,原来就是热电阻在默默地调节着温度。
这小家伙总是在你不注意的时候,给你带来舒适的环境,真是一个低调的英雄。
热电阻传感器的安装和维护也相对简单,不像有些高大上的设备需要专业人士来操作。
传感器与检测技术电阻式温度传感器
04电数字式体温计电阻式温度传感器的测试项目描述•数字式体温计是利用电阻式温度传感器将温度转换成数字信号,然后通过显示器(如液晶、数码管、LED矩阵等)以数字形式显示温度,能快速准确地测量人体温度。
与传统的水银体温计相比,具有读数字方便,测量时间短,测量精度高,能记忆并有提示音等优点,尤其是数字体温计不含水银,对人体及周围环境无害特别适合于医院,家庭使用,如图4-1所示。
•通过本项目的学习,主要给•大家介绍电阻式温度传感器•(也称为热电阻传感器)的•工作原理及常见的热电阻传•感器。
一、温度测量的基本概念温度标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。
温度越高,表示物体内部分子热运动越剧烈。
模拟图:在一个密闭的空间里,气体分子在高温时的运动速度比低温时快!二、温标1、温度的数值表示方法称为温标。
它规定了温度的读数的起点(即零点)以及温度的单位。
各类温度计的刻度均由温标确定。
2、国际上规定的温标有:摄氏温标、华氏温标、热力学温标等。
几种温标的对比正常体温为37 C,相当于华氏温度多少度?知识准备•一、热电阻传感器•热电阻传感器可分为金属热电阻和半导体热电阻两大类,前者通常简称为热电阻,后者称为热敏电阻。
下面介绍金属热电阻传感器。
•(一)金属热电阻的工作原理•金属热电阻是利用电阻与温度成一定函数关系的特性,由金属材料制成的感温元件。
当被测温度变化时,导体的电阻随温度变化而变化,通过测量电阻值变化的大小而得出温度变化的情况及数值大小,这就是热电阻测温的基本工作原理。
取一只100W/220V 灯泡,用万用表测量其电阻值,可以发现其冷态阻值只有几十欧姆,而计算得到的额定热态电阻值应为484。
•(二)常用热电阻及特性•常用热电阻材料有铂、铜、铁和镍等,它们的电阻温度系数在(3~6)×10−3/℃范围内,下面分别介绍它们的使用特性。
•1.铂电阻•又称白金,是目前公认的制造热电阻的最好材料。
它的优点是性能稳定,重复性好,测量精度高,其电阻值与温度之间有很近似的线性关系。
热电阻测温传感器工作原理
热电阻测温传感器工作原理
热电阻测温传感器是一种常见的温度传感器,它的工作原理基于材料电阻随温度变化的特性。
具体工作原理如下:
1. 热电阻材料选择:热电阻传感器常用的材料有铂、镍和铜等,其中最为常见的是铂。
这些材料具有良好的线性特性,能够在一定温度范围内稳定地变化。
2. 电阻温度特性:热电阻材料的电阻值随温度的变化而变化,一般呈现出正的温度系数特性。
也就是说,随着温度的升高,材料电阻的值也会增加。
3. 电路连接:热电阻传感器一般作为一个电阻元件与一个电路相连。
当温度变化时,热电阻材料的电阻值也会变化,从而导致电路中的电压或电流发生变化。
4. 温度测量:测量热电阻传感器的电压或电流的变化,就可以间接地得到温度的变化情况。
一般情况下,使用快速变化的电流激励热电阻,然后测量电阻的值,通过与预先定义的温度-
电阻关系曲线进行对比,就可以确定实际温度的值。
总之,热电阻测温传感器利用材料电阻随温度变化的特性,通过测量电阻的变化来间接地获得温度的信息。
这种工作原理使其在许多领域中被广泛应用,例如工业自动化、电子设备以及家用电器等。
5、温度传感器
2.1 温度测量概述 2.2 热电偶传感器 2.3 热电阻式传感器 2.4 热敏电阻传感器
温度是反映物体冷热状态的物理参数。
温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。 在种类繁多的传感器中,温度传感器是应用最广 泛、发展最快的传感器之一。工业生产自动化流 程,温度测量点要占全部测量点的一半左右。
=30.839+1.203=32.042(mV) 再查分度表得 T=770℃。
习题:
1、什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。
2、说明热电偶的基本定律的含义及它们的实用价值。
3、用镍铬-镍硅热电偶测量温度,已知冷端温度为400C,用 高精度毫伏表测得这时的热电动势为29.188mv,求被测点 的温度。
具有中间导体的热电偶回路
• (2)中间温度定律
• 在热电偶测量回路中,测量端温度为T,自由端温度
为T0,中间温度为T0′,如图所示。则T,T0热电势等于 T,T0′与T0′,T0热电势的代数和。即
•
EAB(T,T0)=EAB(T,T0′)+EAB(T0′,T0)
• 运用该定律若冷端温度不为00C时,则实际T0可视为中间 温度。
达到动态平衡时,在A、B之间形成稳定的电 位差,即接触电势eAB。
热电偶的接触电势
(2)温差电动势
导体中的自由电子,在高温端具有较大的动能, 因而向低温端扩散,在导体两端产生了电势,这个电 势称为单一导体的温差电势。
对于单一导体,如果两端温度分别为T、T0,且 T>T0。
单一导体温差电势
热电偶回路中产生的总热电势: EAB(T,T0) = EAB(T) + EB(T,T0) - EAB(T0) - EA(T,T0)
温度传感器分类及特点
温度传感器分类及特点温度传感器是用于测量物体温度的设备,通常由敏感元件和转换元件组成。
根据工作原理的不同,温度传感器可以分为热电偶、热敏电阻、热电阻、热辐射传感器等。
下面将对这几种温度传感器进行详细介绍。
一、热电偶热电偶是一种常见的温度传感器,其工作原理是基于塞贝克效应(Seebeck effect)。
当两种不同材料的导体接触时,在温度差异的作用下,会在接触点产生电动势,这种现象称为塞贝克效应。
热电偶就是利用这种效应来测量温度的。
热电偶具有精度高、稳定性好、测量范围广等优点,因此在工业生产和科研领域得到广泛应用。
常用的热电偶材料有铜-镍、镍铬-镍铝等,可以根据不同的测量温度和环境选择合适的热电偶。
二、热敏电阻热敏电阻是一种半导体材料制成的温度传感器,其电阻值会随着温度的变化而变化。
热敏电阻可以分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两种类型。
PTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而增大,而NTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小。
热敏电阻具有体积小、响应速度快、灵敏度高等优点,因此在自动控制、测温仪表等领域得到广泛应用。
同时,热敏电阻的缺点是精度较低,稳定性较差,容易受到环境因素的影响。
三、热电阻热电阻是一种金属导体材料制成的温度传感器,其电阻值会随着温度的变化而变化。
常用的热电阻材料有铜、镍、铂等。
在常温下,热电阻的阻值会随着温度的升高而增大,但在高温下,其阻值会受到金属的磁化效应影响而发生变化。
热电阻具有精度高、稳定性好、耐腐蚀等优点,因此在低温测量领域得到广泛应用。
同时,热电阻的缺点是响应速度较慢,容易受到金属导体材料本身特性的影响。
四、热辐射传感器热辐射传感器是一种利用物体辐射的热量来测量温度的传感器,其工作原理是基于普朗克辐射定律(Planck's law)。
当物体受到辐射时,其辐射的热量与物体的温度和波长有关。
热辐射传感器通过测量物体辐射的热量来推算物体的温度。
热辐射传感器具有非接触、无损、高精度等优点,因此在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下得到广泛应用。
温度传感器分类与特点
温度传感器分类与特点1.热电阻温度传感器(RTD):热电阻温度传感器是一种基于电阻值随温度变化的原理工作的传感器。
常见的热电阻材料有铂(Pt100、Pt1000)、镍(Ni100、Ni1000)等。
热电阻温度传感器具有较高的精度、较宽的测量范围和较好的线性特性。
但是,它们的响应时间较慢,对环境干扰较为敏感。
2.热敏电阻温度传感器(NTC):热敏电阻温度传感器是一种采用热敏电阻材料工作的传感器,其电阻值随温度变化。
常见的热敏电阻材料有氧化锡(SnO2)、氧化镁(MgO)等。
热敏电阻温度传感器具有较高的灵敏度和较低的成本,适用于大量应用场合。
但是,由于其非线性特性,需要进行校准和补偿,测量精度相对较低。
3.热电偶温度传感器:热电偶温度传感器是基于两种不同金属的电动势随温度变化的原理工作的传感器。
常见的热电偶有铜-铜镍(Type T)、铁-铜镍(Type J)等。
热电偶温度传感器具有较大的测量范围、良好的线性特性和较快的响应速度。
但是,由于热电偶两端的接触材料不同,容易受到外界电磁干扰的影响。
4.热电堆温度传感器:热电堆温度传感器是一种由多个热电偶组成的传感器,用于测量较高温度下的温度变化。
热电堆温度传感器具有较高的测量精度和较大的温度范围,适用于高温环境。
但是,由于需要多个热电偶的组合,造成了较高的成本。
5.红外温度传感器:红外温度传感器是一种基于物体放射出的红外线辐射功率与其温度成正比的原理工作的传感器。
红外温度传感器具有非接触式测量、快速响应和长测量距离等特点。
但是,其测量精度受到环境因素的影响较大,同时需要针对不同物体进行校准。
总的来说,不同类型的温度传感器各具特点,适用于不同的应用场合。
选择合适的温度传感器需要根据测量范围、精度要求、响应速度以及环境干扰等因素综合考虑。
pt热电阻分度表-温度传感器对应表优秀文档
pt热电阻分度表-温度传感器对应表优秀文档(可以直接使用,可编辑实用优质文档,欢迎下载)无线传感网络设计报告题目无线传感器网络安全设计报告人指导老师二○一六年十二月无线传感器网络安全技术摘要:针对目前库在未来的几十年里,传感器网络作为首要的技术的出现给许多研究拘束人员带来了很多挑战。
这些传感器网络由大量的同质节点,这些节点可以用来限制计算机的资源。
现实生活中的很多应用在传感器网络的研究文献中被提出来。
当传感器网络部署在一个意想不到的或敌对的环境中,安全问题成为一个重要的关注点,因为这些安全问题都来自不同类型的恶意攻击。
在本文中,我们目前的关于无线传感器网络安全问题的调查、网络受到的攻击还有相应的对策以及对未来工作范围的都有了很好结论和概述。
关键字:无线传感器网络;安全;威胁;危险1 引言传感器网络监控物理或环境条件如温度、声音、压力、湿度等。
传感器网络由大量的低功率、低成本的智能设备与极端的资源约束。
每个设备是称为传感器节点,每个节点连接到一个有时几个传感器节点。
它具有无线通信的能力和一些情报信号处理和数据网络。
这些传感器节点通常是在各种随机方向地区收集数据、过程数据并将其传递给中央节点进行进一步处理。
每个传感器节点由三个子系统组成:传感器子系统、处理子系统和通信子系统。
传感器子系统用于传感环境。
处理子系统用于执行当前计算数据感知和负责通信子系统与邻近的传感器节点的信息交换。
传感器网络在许多应用程序中使用。
这些应用程序包括:1)军事应用,如监测出对方是否是友好的和设备、军事影院或战场监测、核、生物和化学攻击检测。
2)环境应用程序等小气候、森林火灾探测、精确农业和洪水检测。
3)应用程序,如跟踪和健康监控,医生对在医院的病人进行药物生理数据的管理、远程监控。
4)家庭应用,如食品自动化的环境,自动抄表等。
5)环境等商业应用控制在工业办公楼和车辆跟踪和检测、库存控制、交通流监测[1]。
2传感器节点的体系结构传感器节点是无线传感器的重要组成部分。
热电偶温度传感器、热电阻温度传感器工作原理及特点
-167~40℃ ±2.5℃
-200~-167℃ ±1.5%t
-67~40℃
±1℃
—
-200~
-67℃
±1.5%t
Φ0.3 700~ 800 Φ0.5 800~ 900 Φ0.8 1.0 900~ 1000 Φ1.2 1.6 1000~ 1100 Φ2.0 2.5 1100~ 1200 Φ3.2 1200~ 1300
□廉金属热电偶丝直径的标准形式(mm)
分度号 保护管
外径
单支式
K 1
20 6 2 . 3.2 5
N 1
20 6 2 . 3.2 5
E 1
20 6 2 . 3.2 0
J 1
20 6 2 . 3.2 5
T 20
3.2
1
1
1
1
双支式 . 2.5 . 2.5 . 2.0 . 2.5
2.5
2
2
2
2
热电偶热电阻保护管 □ 金属保护管材料及特性
□ 置入深度 ●热电偶最小置入深度 对陶瓷保护管而言,应不小于保护管直径的 10~15倍; 对金属及合金保护管,应大于保护管直径的 15~20倍。
□ 热电阻最小置入深度
lmin = ln+15D lmin—最小可用置入深度 ln — 感温元件长度 D — 保护管外径
□ 绝缘电阻
●装配式热电偶绝缘电阻
·适于远距离测量和控制。
·无需参考点。温度值可由测得的电阻值直接求
b、缺点
出。
·测量准确度难以超过0.2℃,
·输出线性好。只用简单的辅助回路就能得到线性
·必须有参考端,并且温度要保持恒定。
输出,显示仪表可均匀刻度。
·在高温或长期使用时,因受被测介质影响或 b、缺点
热电阻热电偶温度传感器校准实验
湖南大学实验指导书课程名称: 实验类型:实验名称:热电阻热电偶温度传感器校准实验学生姓名:学号:专业:指导老师:实验日期:年月日一、实验目的1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理2.学会热电偶温度计的制作与校正方法3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理4.掌握电位差计的原理和使用方法5.了解数据自动采集的原理6.应用误差分析理论于测温结果分析。
二、实验原理1.热电阻(1)热电阻原理热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器.它的主要特点是测量精度高,性能稳定.其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻.常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0—630.74℃以内,电阻Rt与温度t的关系为:Rt=R0(1+At+Bt2)R0系温度为0℃时的电阻,铂电阻内部引线方式有两线制,三线制,和四线制三种,两线制中引线电阻对测量的影响最大,用于测温精度不高的场合,三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。
四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响,用与高精度温度检测。
本实验是三线制连接,其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。
(2) 热电阻的校验热电阻的校验一般在实验室中进行,除标准铂电阻温度计需要作三定点,(水三相点,水沸点和锌凝固点)校验外,实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法两种校验方法.比较法是将标准水银温度计或标准铂电阻温度计与被校电阻温度计一起插入恒温水浴中,在需要的或规定的几个稳定温度下读取标准温度计和被校验温度计的示值并进行比较,其偏差不超过最大允许偏差。
在校验时使用的恒温器有冰点槽,恒温水槽和恒温油槽,根据所校验的温度范围选取恒温器。
常用温度传感器
一、 热电阻的测温原理
热电阻效应:
物质的电阻率随温度变化而变化的物理现象。
热电阻温度传感器是利用物质的电阻率随温度变化而变化的特 性来进行温度测量的。
金属的电阻温度系数为正值,如图。
因为:在金属中,载流子为自由电子, 当温度升高时,每个自由电子的动能 将增加,因而在一定的电场作用下, 要使这些杂乱无章的电子作定向运动 就会遇到更大的阻力,导致金属电阻 值随温度的升高而增加 。
➢当介质流动时,由于介质流动要带走热 量, Rt1所耗散的热量与被测介质的平均 流速成正比。因而Rt1温度下降,引起电阻 下降,电桥失去平衡,检流计有相应指示, 可用流量或流速标定。
突断型温度传感器
➢ 电热水壶接通电源加热 后,水温逐步上升到100度, 水开始沸腾,蒸汽冲击蒸 汽开关上面的双金属片, 由于热胀冷缩的作用,双 金属片膨胀变形,顶开开 关触点断开电源。 ➢ 如果蒸汽开关失效,壶 内的水会一直烧下去,直 到水被烧干,发热元件温 度急剧上升,位于发热盘 底部的有两个双金属片, 会因为热传导作用温度急 剧上升,膨胀变形,断开 电源。
R2 R1 Rt R3
二、热电阻材料、结构及参数
1、热电阻材料 对电阻体材料的基本要求:
➢电阻温度系数大----提高灵敏度 ➢电阻率尽可能大----减小电阻尺寸 ➢材料的化学、物理性质稳定----减小误差 ➢材料易于加工----提高工艺性
较为广泛应用的电阻体材料有: 铂、铜、镍、铁等,而常用的是铂、铜 。
如果热电阻安装的位置与仪表相距较远, 当环境温度变化时,其连接导线电阻也要 变化。为消除连接导线电阻变化带来的测 量误差,测量时采用三线制连接法。除了 三线制接法,另外还有四线制接法,主要 用于精密测量。
(Rt 2r)R2 R1R3 R2 R1
电阻式温度传感器
10、负温度系数的热敏电阻也称为(NTC ) 热敏电阻,大多都具有很( 高 )的负电 阻温度系数。当温度升高时,其电阻值随 之( 减小)
二、判断题 1、半导体热敏电阻常用做温度传感器,这是
因为温度越高,它的电阻值越大(X ) 2、电蔚斗能够自动控制温度的原因是因为它
装有双金属片温度传感器,这种传感器的 作用是控制电路的通断( √ )
.
2. 华氏温标 规定一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的 温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温 度。华氏温标与摄氏温标的关系式为:
oFoC1.832
3. 热力学温标 (物理学中的绝对温度)国际单位制的基本温标。符号T, 单位为开尔文,符号为K。热力学温标以水的固、液、气三态平衡共存时的 温度为基本定点,并规定其温度为273.15K。热力学温标与摄氏温标存在着 下述的关系:
传统的分立式温度传感器输出的是模拟电信号 模拟集成温度传感器的输出是模拟电信号 智能数字温度传感器输出的是数字信号
.
在本模块中,温度传感器的分类主要以 测温原理为依据,介绍最为常见的电阻式 温度传感器和热电偶温度传感器。
.
在现代机加工过程中常常使用数控机床(见下左图), 机床中电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会 产生热量(见下右图),且温度分布不均匀,造成温差, 使机床产生热变形影响零件加工精度。为了避免温度 产生的影响,可在机床上某些部位装设温度传感器,感 受温度信号并将其转换成电信号送给控制系统,控制 冷却液流量,以便控制温度。
若往ptc热敏电阻rt上擦一些酒精指针将向移动增大电阻值温度424从宏观性质讲温度表示了物体6按照感温元件是否与被测温对象相接触来分温度传感器可分为和非接触式温度传冷热摄氏温标接触式模拟电信号模拟电信号数字信号438导体或半导体材料的电阻值随变化而变化的现象称为效应电阻式温度传感器就是利用效应制9热电阻按使用的材料来分可分为两大类一种是由导体铂铜镍等制成的感温元件称为简称热电阻
热电阻温度传感器测量原理
热电阻温度传感器测量原理及使用方法
热电阻温度传感器是一种常用的温度传感器,它通过利用材料温
度变化产生的电阻变化来测量温度。
下面介绍一下热电阻温度传感器
的测量原理和使用方法。
热电阻温度传感器采用的是热电效应来测量温度。
它利用热电效
应原理,在热电偶的两端产生电势差,电势差的大小与温度差成正比。
热电阻与热电偶的不同之处在于,热电阻利用了材料的电阻随温度变
化的特性,通过测量材料的电阻值来推算温度。
热电阻温度传感器的工作原理如下:当温度变化时,热电阻材料
的电阻值也随之变化。
温度升高时,电阻值会增加;温度降低时,电
阻值会减少。
给定一个电流,通过检测材料的电阻值变化,就可以测
量出温度的变化。
这就是热电阻温度传感器的测量原理。
热电阻温度传感器的使用方法也很简单。
首先,需要将热电阻安
装在被测物体上,并保证与被测物体完全接触。
接着,将热电阻接在
检测电路中,并给定一个电流。
最后,通过检测电路的输出值,就可
以推算出被测物体的温度。
总之,热电阻温度传感器是一种可靠、准确的温度传感器,具有
测量范围宽、稳定性好、响应快等特点。
在实际应用中,需要根据被
测物体的特性选择合适的温度传感器,并严格按照使用方法来操作和
维护。
热电阻传感器
热电阻传感器热电阻传感器是一种常见的温度测量设备,它利用热电效应来测量环境中的温度变化。
它由热敏材料制成,通常是铂电阻或铜电阻。
热电阻传感器具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点,因此被广泛应用于各行各业。
热电阻传感器的工作原理基于温度对电阻值的影响。
当热电阻传感器与被测物体接触后,传感器内的电阻会随着温度的变化而发生相应的变化。
根据电阻值的变化,我们可以计算出被测物体的温度。
热电阻传感器的精确度取决于材料的特性以及制造工艺。
常见的热电阻材料有铂电阻和铜电阻。
铂电阻的优势在于其线性范围广,精度高,稳定性好,适用于高精度温度测量。
而铜电阻的优势在于价格便宜,但其线性范围较窄。
除了材料的选择,热电阻传感器的结构也对其性能产生影响。
一般来说,热电阻传感器采用薄膜结构,将热敏电阻材料薄膜镀在玻璃基片或陶瓷基片上。
这种结构使得热电阻传感器对温度的响应更加敏感。
为了提高测量精度和稳定性,热电阻传感器通常需要进行温度校准。
校准的方法可以是在已知温度下对传感器进行标定,或者通过与其他已知准确度的温度传感器进行比较来进行校准。
校准后的热电阻传感器可以提供更精确的温度测量结果。
热电阻传感器广泛应用于工业控制、医疗设备、家用电器等领域。
在工业控制中,热电阻传感器可以用于测量流体、气体、固体的温度,以实现对生产过程的控制和监测。
在医疗设备方面,热电阻传感器被应用于体温测量,使得医疗人员能够及时监测病人的体温变化。
在家用电器方面,热电阻传感器用于测量热水器、空调等设备的温度,确保设备的正常运行。
与其他类型的温度传感器相比,热电阻传感器具有更高的精确度和稳定性。
然而,它也有一些局限性。
例如,热电阻传感器对环境温度的变化较为敏感,因此在应用时需要考虑到环境温度的影响。
此外,热电阻传感器的响应速度较慢,不适合对温度变化频率较高的场景使用。
总的来说,热电阻传感器是一种常见且可靠的温度测量设备,具有广泛的应用领域。
它的精确度和稳定性使得它成为许多行业的理想选择。
电阻温度传感器-精选文档
对用于制造热电阻材料的要求:
• 具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率
• R-t关系最好成线性
• 物理化学性能稳定
• 复现性好等。
目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。
(1) 铂热电阻 铂热电阻的特点是精度高、稳定性好、性能可靠,所以
在温度传感器中得到了广泛应用。
按IEC标准,铂热电阻的使用温度范围为-200~850℃。 铂热电阻的特性方程为: 在-200~0℃的温度范围内 Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3(t-100)]
单传感器电桥测温电路设计举例:
二. 热敏电阻 • 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一 特性制成的一种热敏元件,其特点是电阻率随温度而 显著变化。
(a)珠状
(b)片状
(c)杆状
(d)垫圈状
(1)壳体 (2)热敏电阻 (3)引线
RT
1 热敏电阻的电阻-温度特性
• 大多数:负温度系数。热敏电阻在不同值时的电阻- 温度特性,温度越高,阻值越小,且有明显的非线性。 NTC热敏电阻具有很高的负电阻温度系数,特别适用 于:-100~+300℃之间测温。 • PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大,且有斜率最 大的区域,当温度超过某一数值时,其电阻值朝正的 方向快速变化。其用途主要是彩电消磁、各种电器设 备的过热保护等。 • CTR也具有负温度系数,但在某个温度范围内电阻值 急剧下降,曲线斜率在此区段特别陡,灵敏度极高。 主要用作温度开关。 • 各种热敏电阻的阻值在常温下很大,不必采用三线制 或四线制接法,给使用带来方便。
-0
0
100
铜热电阻的特点 • 铜热电阻的电阻温度系数较大、线性性好、价格便 宜。 • 缺点:电阻率较低,电阻体的体积较大,热惯性较 大,稳定性较差,在100 ℃以上时容易氧化,因此 只能用于低温及没有浸蚀性的介质中。
热电阻式传感器
热电阻式传感器
热电阻式传感器是一种常用的温度传感器,它使用了热电效应来测量物体的温度变化。
热电阻式传感器具有精度高、响应快、可靠性好、适用范围广等优点,在工业生产、医疗
器械、军事等领域得到了广泛应用。
热电阻式传感器的工作原理是利用热电阻特性,即电阻值随温度的变化而变化,将温
度转换为电阻变化的信号。
由于热电阻的材料不同,其电阻随温度变化的特性也不同,常
见的热电阻材料有铜、铁、镍、铂等。
其中铂热电阻的精度最高,是现代常用的热电阻材
料之一。
热电阻式传感器的结构简单,一般由一个薄片形式的热敏电阻和引线构成。
热敏电阻
的电阻值与温度成正比,引线将电阻值的变化转换为电信号输出。
为了确保精度和稳定性,热电阻式传感器通常采用四线制、三线制或二线制电路连接方式。
其中四线制电路连接方
式最精确,被广泛应用于精度要求较高的场合。
热电阻式传感器的优点在于其精度高、响应快且适用范围广。
相比于其他类型的温度
传感器,热电阻式传感器的精确度更高,可达到0.01℃的级别。
同时,热电阻式传感器响应速度快,可以在几毫秒内输出温度变化的信号。
此外,热电阻式传感器可适用于工作温
度范围广,通常可以测量负50 ℃至500 ℃ 的温度范围。
需要注意的是,热电阻式传感器的精度和灵敏度依赖于其结构和使用条件。
在实际应
用中,需根据具体使用条件选择合适的热电阻材料和连接方式,以保证传感器的准确度和
稳定性。
此外,热电阻式传感器也需要进行定期校准和维护,以保证其工作性能。
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图3-5 带表头的双金属温度计 的结构
第3章 温度传感器
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双金属温度计的结构
工业 恒温器 手动复位 双金属
高温 双金属
双金属 基本系列
图3-5b)其他双金属系列
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双金属温度传感器常用于恒温 箱、加热炉、电饭锅(电饭 煲)、电熨斗等温度控制
温度传感器是由温度敏感元件(感温元件)和转换电路 组成的,如图3-1所示。
温度
感温元件 转换电路 温度显示
图3-1 温度传感器的组成框图
第3章 温度传感器
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温度的测量方法
接触式——感温元件与被测对象接触,彼此进行热量交换, 使感温元件与被测对象处于同一环境温度下,感温元件感受 到的冷热变化即是被测对象的温度。常用的接触式测温的温 度传感器主要有热膨胀式温度传感器、热电偶、热电阻、热 敏电阻、半导体温度传感器等 非接触式——利用物体表面的热辐射强度与温度的关系来 测量温度的。通过测量一定距离处被测物体发出的热辐射强 度来确定被测物的温度。常见的非接触式测温传感器有:辐 射高温计、光学高温计、比色高温计、热红外辐射温度传感 器等。
力的测量原理 —— 力的静力效应与力的动力效应
F kx F ma
弹性敏感元件作用—— 把力或压力转换成了应变或位移 弹性敏感元件分类 力转换为应变或位移的变换力的弹性敏感元件 压力转换为应变或位移的变换压力的弹性敏感元件
电阻应变片工作原理 —— 应变效应 电阻应变片的测量电路 —— 单臂电桥、差动双臂电桥(半桥)、差动全桥 压电式传感器的工作原理 —— 压电效应 电容传感器的工作原理及分类 C
第3章 温度传感器
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接触测量
第3章 温度传感器
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非接触测量
红 外 8/10/15
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3.2 膨胀式温度计
工作原理——利用物体受热体积膨胀的原理而制成的,多用于现 场测量及显示。 分类——按选用的物质不同,可分为液体膨胀式温度计、固体膨 胀式温度计、气体膨胀式温度计3种类型。
主讲:电子工程学院 张玉莲
学习目的
掌握温度的概念 熟悉温标的概念,常用温标的种类
掌握温度的测量方法及特点
熟悉膨胀式温度计的种类 掌握各种膨胀式温度计的工作原理
了解膨胀式温度计测温范围
第3章 温度传感器
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3.1 温标及温度的测量方法
温度——表征 物体冷热程度的 物理量,是物体 内部分子无规则 剧烈运动程度的 标志,分子运动 越剧烈,温度就 越高。
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3.2.1 玻璃液体温度计
将酒精、水银、煤油等液体充入到透明有刻度的玻璃吸管中,两端 密封,就制成玻璃液体温度计。它是利用玻璃感温泡内的液体受热 体积膨胀与玻璃体积膨胀之差来测量温度的。
玻 璃 液 体 温 度 计
水银温度计——大多用于液体、气体及粉状固体温度的测 量,测温范围为-30℃~+300℃
图3-3
双金属片工作原理
图3-4 双金属温度计
双金属温度计测温范围为-100℃~+600℃,探头长度可以达到1米长, 可用于测量液体、蒸汽及气体介质温度。 特点:现场显示温度,直观方便,抗震性能好,结构简单,牢固可 靠,使用寿命长,但精度不高。
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双金属温度计的结构
测温范围——膨胀式温度计可以测量-200~700℃范围的温度。 在机械热处理测温中,常用于测量碱槽、油槽、法兰槽、淬火槽 及低温干燥箱的温度,也广泛用于测量设备、管道和容器的温度。
特点——这种温度计结构简单,制造和使用方便,价格低,但外 壳薄脆、易损坏,大部分不适于远距离测温,必须接触测量。
资料
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3.1.1 温 标
用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点 (零点)和测量温度的基本单位。
华氏温标(℉)——在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点 为212度,中间划分180等分,每等分为华氏1度,符号为F
温 标
摄氏温标(℃)——在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸 点为100度,中间划分100等分,每等分为摄氏1度,符号为t 热力学温标(K)——规定分子运动停止时的温度为绝对零度 (0K),符号为T。热力学温标的零点—绝对零度,是宇宙低温的 极限,宇宙间一切物体的温度可以无限地接近绝对零度但不能达 到绝对零度(如宇宙空间的温度为0.2K)
三种温标的换算关系为
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tc TK 273.15
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9 t F tC 32 5
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几种温标比较
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3.1.2 温度的测量方法
温度不能直接测量,需要借助于某种物体的物理参数随 温度冷热不同而明显变化的特性进行间接测量。 温度传感器就是通过测量某些物理量参数随温度的变化 而间接测量温度的。
酒精温度计——量度范围约为-114℃~78℃ 煤油温度计——量度范围约为-30℃~150℃。 平常看到装有红色工作 物质的温度计,温度计的 刻度在100℃以下,一般 都是煤油温度计,而不是 酒精温度计。
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第3章 温度传感器
3.2.2 固体膨胀式温度计
工作原理——利用膨胀系数不同的两种金属材料牢固地粘贴在一起制成 的。典型的固体膨胀式温度计是双金属温度传感器,如图3-3所示。
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电感传感器的基本原理 —— 电磁感应原理 电感传感器的分类 —— 自感式、互感式和电涡流式 压阻式传感器的工作原理——压阻效应
主讲:电子工程学院 张玉莲
主要内容
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 温标及温度的测量方法 膨胀式温度计 电阻式温度传感器 热电偶温度传感器 集成温度传感器 辐射式温度传感器