第5章 温度检测
第5章热分析-2 DSC
——采用差热分析的原理来进行量热分析。
——热流式、热通量式。
热流式差示扫描量热仪 ——利用康铜电热片兼作试样、参比物支架底盘和测 温热电偶。 ——仪器自动改变差示放大器的放大系数，补偿因温 度变化对试样热效应测量的影响。
热通量式差示扫描量热法 ——利用热电堆精确测量试样和参比物温度，灵 敏度和精确度高，用于精密热量测定。
5.2差示扫描量热法——
DSC（Differential Scanning Calorimetry）
理学院郭敏杰
DTA 技术具有快速简便等优点，但其缺点是重复性较差， 分辨率不够高，其热量的定量也较为复杂。 1964年，美国的Waston和O’Neill在分析化学杂志上首次 提出了差示扫描量热法（DSC）的概念，并自制了DSC 仪器。 不久，美国Perkin-Elmer 公司研制生产的DSC-I型商品 仪器问世。 随后，DSC技术得到迅速发展，到1976年，DSC方法的使 用比例已达13.3%，而在1984已超过20%（当时DTA 为 18.2%），到1986年已超过1/3。
结 晶 放 热 速 率 mW 结晶终了 tend 结晶开始 t0 基线
T /℃
6.研究高分子共混体系的相容性
测定双组分共混体系的玻璃化转变温度：
只出现一个Tg——相容的均相体系； 出现了两个Tg： （1）在原组分的Tg位置——不相容体系； （2）两个Tg相互靠近——部分相容体系； 注意两个问题： （1）分散相尺寸很小； （2）原组分的两个Tg很接近；
m——样品质量；H——单位质量样品的焓变；A——与H相应的曲 线峰面积；K——修正系数，称仪器常数。
吸热
熔融 吸热行为 玻璃化转变
温度检测文档
温度检测简介温度检测是一项常见的技术，用于测量和监控环境中的温度变化。
无论是工业领域中的生产过程，还是日常生活中的温度调节，温度检测都扮演着重要的角色。
本文将介绍温度检测的原理、常见的温度传感器以及应用。
原理温度检测的原理基于物体温度与其它物理特性之间的关系。
一种常见的方法是通过测量物体与热平衡的系统之间的热交换来确定其温度。
根据热传导定律，热量会从温度较高的物体传导到温度较低的物体中，直到两者达到热平衡。
通过测量热传导的速率，可以确定物体的温度。
另一种常用的温度检测原理是基于物体辐射的热量。
根据斯蒂芬·玻尔兹曼定律，物体的辐射功率与其温度的四次方成正比。
因此，通过测量物体发出的辐射功率，可以确定其温度。
温度传感器在温度检测中，使用各种类型的传感器来测量温度。
以下是一些常见的温度传感器：1.热电偶（Thermocouple）: 热电偶是一种基于两个不同金属导线焊接在一起构成的传感器。
当两个导线的焊点处于不同温度下时，会产生一个电压信号。
根据电压信号的大小，可以确定温度的变化。
2.热敏电阻（Thermistor）: 热敏电阻是一种电阻，其电阻值随温度的变化而变化。
通过测量热敏电阻的电阻值，可以确定温度的变化。
3.压电传感器（Piezoelectric Sensor）: 压电传感器是一种利用压电效应来测量温度变化的传感器。
压电效应是指在某些晶体中，施加力或压力会导致电荷分离产生电压信号。
通过测量这个电压信号的大小，可以确定温度的变化。
除了上述传感器，还有其他类型的温度传感器，如红外线传感器和光电传感器等。
应用温度检测在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用：1.工业控制：在工业过程中，温度是一个重要的参数，需要实时监测和控制。
例如，温度检测可以用于控制炉子的温度，以确保生产过程中的温度符合要求。
2.家居自动化：温度检测可以用于家庭自动化系统中的温度调节。
根据房间的温度，系统可以自动调整暖气、空调等设备的工作状态，提高舒适性和能源效率。
材料成形测量与控制
第一章材料成型过程的测量检测与控制（1）1 材料成型的四大工艺分类：塑性成形轧制成形焊接成形液态成形塑性成形工艺：模型锻压成形模型冲压成形模型挤压成形自由锻造工艺；轧制成形工艺：热轧制成形工艺和冷轧制成形工艺；焊接成形工艺：电弧焊接成形工艺电阻焊接成形工艺电子束焊接成形工艺；激光焊接成形工艺钎焊接成形工艺摩擦焊接成形工艺等；液态成形工艺：按型模的种类分——金属型模液态成形工艺沙型模液态成形工艺敷层型模液态成形工艺；按液态成形过程是否加外加力分——重力浇铸成形工艺，压力浇铸成形工艺，离心浇铸成形工艺。
2 按被焊工件的接头类型不同，电阻焊接成形工艺可分为：点焊成形工艺缝焊成形工艺凸焊成形工艺闪光对焊成形工艺3 材料的热加工工程：利用热源对工件加热的材料成形工艺称为材料的热加工或材料热加工工程4 材料成形设备中的电气控制主电路的电路结构形式主要为：晶闸管整流器，晶闸管交流调压器，晶闸管逆变器三种。
5 材料成形工程中的大功率设备的阻感性负载对电网所造成的危害有哪些？其解决措施有哪些？电网冲击：在变压器，直流电动机及感应线圈等阻感性负载的过渡过程中的电流可以达到电路正常工作电流的几倍甚至几十倍，过大的电流会对电网带来很大的危害：轻则是配电线路中的过流继电器经常跳闸，重则使电网设备与用电设备本身的毁坏。
波形畸变与扰邻：在材料成型的电网电路中使用多台套阻感性负载晶闸管开关电路的情况，大量并联的阻感性负载晶闸管开关电路还会使电网电压的正弦波形波动变化不定，使得网内设备彼此干扰，即所谓的“扰邻”或“邻扰”，特别是计算机做控制的设备会没有规律的“失控”，严重时会使生产线不能工作。
解决措施：（1）加载滤波网络，在每台阻感性负载晶闸管开关电路中一般加载“滤波网络”，防止本台设备产生的干扰波形电流窜入电网，也可防止电网上的干扰波电流窜入本台设备的主电路或控制电路。
（2）“软启动”自动开关技术，电路中的阻感性负载晶闸管开关电路的容量太大，工作方式是频繁的“开”“关”过程，晶闸管中的交流调压过渡过程成为主要的工作方式，为此，使用以微机为控制平台的无过渡过程电流冲击的所谓“软启动”自动开关技术。
温度检测报警电路设计
随着现代信息技术的飞速发展和传统工业的逐步改造，温度自动检测和显示功能在很多领域得到广泛应用。
人们在温度检测的准确度、便捷性和快速等方面有着越来越高的要求。
而传统的温度传感器已经不能满足人们的需求，其渐渐被新型的温度传感器所代替。
本文设计了一个温度检测报警器电路。
采用单片机AT89C51和温度传感器DS18B20组成温度自动测控系统，可根据实际需要任意设定温度值，并进行报警和处理,通过LM016L显示温度。
本文是从测温电路、主控电路、报警电路以及驱动电路等几个方面来设计的。
该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。
另外，还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
此设计的优点主要体现在可操作性强，结构简单，拥有很大的扩展空间等。
关键词：AT89C51；DS18B20；LM016L；报警电路With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation,the system of temperature automatic measurement and display system is widely used in many fields.people have a rising demand in temperature measurement accuracy,convenient, and velocity.Traditional temperature sensors have been unable to meet the people's demands,and have gradually been replaced by new-type temperature sensors.This article designs a temperature detection circuit,using a micro-controller AT89C51 and temperature sensor DS18B20,which composes temperature automatic control system,and temperature values can be setted according to the actual need and be controlled in time,then display temperature through LM016L.This design analysis the function in several parts,like temperature measurement circuit,control circuits,alarm circuits,driver circuit and so on.The device can directly transfer digital signal to the single-chip and make it convenient to process and control.In addition,it can also directly measure temperature with temperature measurement device,then largely simplify data transmission and process.The advantage of this design are mainly reflected in the stronger maneuverability,simple structure and larger room for expansion.Keywords:AT89C51;DS18B20;LM016L;alarming circuit目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的目的及意义 (1)1.3 论文结构 (2)第二章设计的整体方案 (3)2.1 设计的主要内容 (3)2.2 设计性能要求 (3)第三章模块设计和器件的选择 (4)3.1 单片机的选择 (4)3.2 温度采集模块设计 (8)3.3 温度显示模块设计 (15)3.4直流电机驱动模块 (19)第四章系统电路设计 (21)4.1 主电路程序 (21)4.2 晶振复位电路 (21)4.3 温度采集电路 (24)4.4 按键电路 (26)4.5驱动电路 (26)4.6 报警电路 (27)4.7 电源电路 (28)第五章软件仿真 (30)5.1 软件介绍 (30)5.2 仿真过程 (30)第六章体会与展望 (34)6.1 设计总结 (34)6.2 设计前景 (34)附录A 系统总图 (36)附录B 系统程序 (37)参考文献 (53)外文资料 (65)致谢 (73)第一章绪论1.1 选题的背景随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。
初中物理温度测定教案
初中物理温度测定教案教学目标：1. 了解温度测量的基本原理和方法。
2. 学会使用温度计进行温度测量。
3. 能够正确读取和记录温度测量结果。
4. 理解温度在生活中的应用和重要性。
教学重点：1. 温度测量的基本原理和方法。
2. 温度计的使用和读取。
教学难点：1. 温度计的精确使用和读取。
教学准备：1. 实验室用温度计。
2. 温度计使用说明书。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入话题：温度是日常生活中经常提到的概念，那么温度是如何测量的呢？2. 学生分享：让学生分享他们对于温度测量的了解和经验。
二、温度测量的基本原理（10分钟）1. 介绍温度测量的基本原理：温度是物体内部分子运动的激烈程度的一种表现，可以通过测量物体的热量来间接测量温度。
2. 讲解热量和温度的关系：热量是一种能量形式，温度高表示物体内部分子运动激烈，热量多。
三、温度计的使用和读取（10分钟）1. 介绍实验室用温度计的结构和功能：温度计由玻璃管、液体和刻度盘组成，通过液体的膨胀和收缩来测量温度。
2. 演示温度计的使用方法：如何正确放置温度计、如何读取温度计的刻度值等。
3. 学生练习：让学生亲自操作温度计，进行温度测量，并正确读取刻度值。
四、温度测量的实际操作（10分钟）1. 分组实验：学生分组进行温度测量实验，使用温度计测量不同物体的温度。
2. 记录数据：学生将测量到的温度数据记录在实验表格中。
五、温度在生活中的应用和重要性（5分钟）1. 介绍温度在生活中的应用：如天气预报、医疗、食品加工等。
2. 强调温度测量的重要性：温度测量在科学研究和日常生活中都有着重要的作用。
六、总结和反思（5分钟）1. 学生总结：让学生总结本节课所学的温度测量的基本原理和方法。
2. 教师反思：教师对学生的表现进行评价和指导，指出需要改进的地方。
教学延伸：1. 进行温度测量的拓展实验，如测量不同物质的沸点和凝固点。
2. 学习其他温度测量工具的使用，如温度传感器和热像仪。
化工自动化-温度检测
化工自动化-温度检测一、简介化工自动化是指在化工领域中应用自动化技术，实现生产过程的自动化控制。
在化工生产中，温度是一个重要的控制参数，温度的准确检测对于保证化工生产过程的稳定运行和产品质量的稳定具有重要意义。
本文将介绍温度检测在化工自动化中的应用。
二、温度检测的重要性温度是化学反应速率、物质相变、反应平衡等多个重要参数的关键因素。
在化工生产中，温度的精确控制可以确保反应过程的稳定性，提高产品的质量和产量。
同时，针对不同的化工过程，需要采集不同位置的温度数据来进行分析和控制。
三、温度检测的方法1.接触式温度测量：接触式温度测量通常使用热电偶、热电阻或半导体传感器等传感器将温度传递到检测设备中进行测量。
这种方法具有快速、准确的特点，广泛应用于化工生产中。
2.非接触式温度测量：非接触式温度测量使用红外线或激光测温仪等设备进行测量。
这种方法适用于无法接触到被测体或需要长距离测量的情况。
3.组合式温度测量：组合式温度测量是指将接触式和非接触式温度测量方法结合起来，根据具体情况选择最适合的方法进行温度测量。
四、化工自动化中的温度检测应用化工自动化中，温度检测主要用于以下方面：1.反应控制：根据化学反应的特性和温度的影响，通过对温度的实时监测和控制，调节反应过程中的温度，保证反应的稳定性和产物的品质。
2.反应安全：一些化学反应会产生剧烈的放热，监测和控制温度可以防止温度超过安全范围，避免发生危险事故。
3.设备运行：化工设备在运行过程中需要监测温度，以确保设备的正常运行和工作效率。
4.能源消耗：通过监测温度，可以优化工艺参数，降低能源消耗，提高生产效率。
五、温度检测在化工自动化中的挑战由于化工生产环境的特殊性，温度检测在化工自动化中面临一些挑战：1.环境适应性：化工生产现场通常存在高温、高压、腐蚀性气体等恶劣环境，需要选择适应这些环境的温度传感器。
2.准确性要求高：温度的精确控制对于化工生产过程至关重要，需要高精度的温度测量设备。
检测仪表习题集
图 5－1（b）
图 5－1（c）
12、常用的热电偶有哪些？与它们所配用的补偿导线是什么？
13、何为补偿导线？选择和使用补偿导线时要注意什么？补偿导线的作用是什么？
14、使用热电偶测温时为何要进行冷端温度补偿？冷端温度补偿方法有那些？
15、在用热电偶测温时，使用补偿导线要注意哪些问题？
16、在使用热电偶测温时，若已经使用了相配套的补偿导线，是不是就不用使用冷端温度补偿了？
14、分析说明 BYM 型压力传感器的测量原理；并写出输出电压表达式 U0=f(ΔZ)
15、测量某处压力共进行了 100 次，其算术平均值为 100.00KPa，测出最大一次是 100.09KPa，试估 计在这 100 次测量中落在 100 土 0.03KPa 之间大约有多少次？落在 100 土 0.09KPa 之间大约有多少 次？落在 100 土 0.03KPa ～100 土 0.09KPa 之间大约有多少次？ 16、某台空气压缩机的缓冲罐，其工作压力范围为 1.1～1.6MPa，工艺要求就地观察罐内的压力，并 要求测量结果的误差不得大于罐内压力的土 5%，试选择一只合适的压力计(类型、测量范围、精度等 级)。 17、某合成氨厂合成塔压力控制指标为 14 土 0.4MPa，要求就地指示压力。试选压力表(类型、测量 范围、精度等级)。 18、现有一只测量范围为 0～1.6MPa，精度为 1.5 级的普通弹簧管压力表，校验后其结果如表 1－1
图 3－3 双法兰式差压变送器测量密闭容器液位 10、浮力式物位检测方法有哪几种？ 11、什么是电气式物位检测？常用的方法有哪些？ 12、电容式物位检测中，常用的电容检测方法有哪些？ 13、超声物位检测中利用了超声波的哪些特性？ 14、超声波的发射和接受是如何实现的？ 15、超声物位检测中为何要进行温度补偿？常用的补偿方法有哪些？ 16、射线式物位检测的原理是什么？射线式物位检测系统组成有哪些？ 17、在述液位检测仪表中，受被测液体密度影响的有哪几种，并说明原因。 (1)玻璃液位计 (2)浮力式液位计 (3)差压式液位计 (4)电容式液位计 (5)超声波液位计 (6)射线式液位计 18、所学习过的物位检测方法中，哪些是非接触式测量？
《体温监测》课件
手术病人的体温监测
在手术过程中，由于麻醉、失血 等原因，患者的体温可能会出现
波动。
监测体温可以及时发现并处理低 温和高温等异常情况，保障手术
安全顺利进行。
术后体温监测有助于评估患者的 恢复情况，预防术后并发症的发
生。
新生儿与危重病人的体温监测
新生儿和危重病人由于身体机能较弱 ，体温调节能力差，容易出现体温异 常。
THANKS
感谢观看
直肠温度监测
总结词
准确度高，适用于不能测量口腔、腋 下温度的病人。
详细描述
直肠温度监测时，将体温计涂上润滑 剂，轻轻插入肛门3-4厘米，测量时 间为3-5分钟。直肠温度相对稳定， 受外界影响较小，但操作不便，需注 意卫生和安全。
腋下温度监测
总结词
操作简便、安全，适用范围广。
详细描述
腋下温度监测时，将体温计放在腋窝深处，紧贴皮肤，测量时间为5-10分钟。腋下温度受环境影响较大，如夹紧 手臂、运动等都会影响测量结果。
05
体温监测的注意事项与建议
体温监测的准确性问题
01
02
03
测量方法
选择合适的体温测量方法 ，如腋下、口腔、肛门等 ，确保测量准确。
测量时机
避免在剧烈运动、洗澡、 喝热水等情况下测量体温 ，这些情况可能导致体温 升高。
仪器校准
定期对体温计进行校准， 确保其准确性。
体温监测的干扰因素
环境温度
环境温度过高或过低可能 影响体温的准确性，应在 适宜的环境温度下进行测 量。
穿着
穿着过多或过少也可能影 响体温的准确性，应适当 增减衣物再进行测量。 Nhomakorabea情绪
情绪波动也可能影响体温 的准确性，应在平静状态 下进行测量。
教学课件 石油化工自动化及仪表(第2版)
数学模型。
第1章 绪论
1.1 石油化工自动化的意义及主要内容 1.2 自动控制系统的基本组成 1.3 自动控制系统的图形表示 1.4 自动控制系统的分类
通过本课程的学习，应能了解石油化工自动化的基本 知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作 用；能根据工艺要求，与自控设计人员共同讨论和提出合 理的自动控制方案；能在工艺设计或技术改造中，与自控 设计人员密切合作，综合考虑工艺与控制两个方面，并为 自控设计人员提供正确的工艺条件与数据；能了解化工对 象的基本特性及其对控制过程的影响；能了解基本控制规 律及其控制器参数与被控过程的控制质量之间的关系；能 了解主要工艺参数（温度、压力、流量、物位及组分）的
基本测量方法和仪表的工作原理及其特点；
在生产控制、管理和调度中，能正确地选用和使用常见 的测量仪表和控制装置，使它们充分发挥作用；能在 生产开停车过程中，初步掌握自动控制系统的投运及 控制器的参数整定；能在自动控制系统运行过程中， 发现和分析出现的一些问题和现象，提出正确的解决 办法。
石油化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。 对于熟悉石油化学工程的工艺及设备人员，如能再学 习和掌握一些检测技术和控制系统方面的知识，必能 在推进中国的石油化工自动化事业中，起到事半功倍 的作用。
1.1.2 非自动化专业人员学习自动化知识的意义
由于现代自动化技术的发展，在石油化工行业，生产 工艺、设备、控制与管理已逐渐成为一个有机的整体， 因此，一方面，从事石油化工过程控制的技术人员必须 深入了解和熟悉生产工艺与设备；另一方面，非自动化 专业技术人员必须具有相应的自动控制的知识。现在， 越来越多的非自动化专业技术人员认识到，学习自动化 及仪表方面的知识，对于管理与开发现代化石油化工生 产过程是十分重要而且必要的。
温度检测电路
第１章绪论引言温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的，系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测，并根据温度条件的变化进行必要的处理，如：补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。
因此，对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的，尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。
良好的设计可以准确的提取系统的真实温度，为系统的其他控制提供参考；而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患，对系统的正常工作产生非常不利的影响。
本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。
设计要求1.确定设计方案画出电路图2.完成所要求的参数计算3.对电路进行焊接与组装4.对电路进行调试5.写出使用说明书设计题目和设计指标设计题目：温度检测电路技术指标：1. 量程：0-30摄氏度2. 两位数码管显示设计功能1. 温度检测2. 信号调理3. 数码显示硬件设计1.传感器可选择LM35（因为热敏电阻的精度不高）。
2.模数转换，译码可选择集成芯片ICL7107芯片。
3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。
需要做的工作1.器件选型2.原理图绘制3.各个流程设计4.仿真之后做出实物第２章电路的方框图数字温度计电路原理系统方框图数字温度计电路原理系统方框图，如图1-1所示。
图1-1 电路原理方框图方框图工作流程介绍通过温度传感器采集到温度信号，经过放大电路送到A/D 转换器，然后通过译码器驱动数码管显示温度。
在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较，但我们最终选择LM35温度传感器，因为它校准方式简单，使用温度范围适中。
在A/D转换和译码的过程中，我们选择了ICL7107芯片，因为他集模数转换与译码器于一体，使得外围电路简单，易于焊接，而且抗干扰能力强。
第3章单元电路设计和器件的选择温度采集电路的设计工作原理传感器电路采用核心部件是 LM35AH，供电电压为直流15V 时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。
第5章 温度检测及仪表
图5-6 热电偶原理示意图
1-工作端；2-热电极；3-指南针；4-参考端
两种不同材料的导体或半导体所组成的回路称为“热 电偶”，组成热电偶的导体或半导体称为“热电极”。置 于温度为T的被测介质中的接点称为测量端，又称工作端 或热端。置于参考温度为 的温度相对固定处的另一接点 T0 称为参考端，又称固定端、自由端或冷端。
3. 国际实用温标 国际实用温标又称为国际温标，是一个国际协议性温 标。它是一种即符合热力学温标又使用方便、容易实现的 温标。它选择了一些纯物质的平衡态温度（可复现）作为 基准点，规定了不同温度范围内的标准仪器，建立了标准 仪器的示值与国际温标关系的标准内插公式，应用这些公 式可以求出任何两个相邻基准点温度之间的温度值。 第一个国际实用温标自1927年开始采用，记为ITS-27 。目前国际实用温标定义为1990年的国际温标ITS-90。
热 电 阻
-200 ～600 -50 ～150 400 ～2000 700 ～3200 900 ～1700 0 ～3500 200 ～2000
测量精度高，便于远距离、多点 、集中测量和自动控制 测温时，不破坏被测温度场
不能测高温，需注意环境温 度的影响 低温段测量不准，环境条件 会影响测温准确度 易受外界干扰，标定困难
E AB (T , T0 )
e AB (T ) C (T )
（5-4）
它只与 eAB (T )有关，A、B选定后，回路总电动势就只是 温度 T 的单值函数，只要测得 eAB (T ) ，即可得到温度，这就 是热电偶测温的基本原理。
从上面的分析可知热电偶工作的两个基本条件：
(1) 如果组成热电偶的两电极材料相同，两接点温度 不同，热电偶回路不会产生热电势，即回路电动势为零。
第5章 测试与计量方法
1962年剑桥研究生约瑟夫森根据“BCS”理论预言， 在薄绝缘层隔开的两种超导材料之间有电流通过， 即“电子对”能穿过薄绝缘层（隧道效应）；同 时还产生一些特殊的现象，如电流通过薄绝缘层 无需加电压，倘若加电压，电流反而停止而产生 高频振荡。这一超导物理现象称为“约瑟夫森效 应”, 在美国贝尔实验室得到证实。 根据所加交流电频率可得到非常准确的物理常数。 也可以利用该效应，做出非常灵敏的「超导量子 干涉仪」（Superconducting Quantum Interference Device，简称SQUID）來测量极微 弱磁场。 “约瑟夫森效应”有力的支持了“BCS理论”。 因此。巴丁、库珀、施里弗荣获1972年诺贝尔物 理奖。约瑟夫森则获得1973年度诺贝尔物理奖。
实验方案和仪器设计的一般要求： 1.充分考虑物理量自身的规律性特点； 2.具有提高测量精度，发现误差因素的合理 方法。
测试计量方法的选择要求：
1. 测量精度； 2. 测量的量程范围； 3. 测量的响应时间； 4. 设计的方案或仪器造价等。 不同的测量方法产生不同的测量误差。优 秀测量方法的特征是：从直接实验精度并 不一定很高的实验结果中得到对被测量的 高得多的测量精度。
5． 2
直接计量法和间接计量法
一. 直接计量法——不必对与被计量量有函 数关系的其他量进行计量，而能直接得到 被计量量值。用公式表示如下： A=X 式中，A ——被计量的量值； X —— 由实验直接得出的结果。 这种测量方法的测量误差为： ΔA=ΔX
注意：即使用传感器线性地将被测量转换 成电量进行测量，也应理解为直接计量法。 由于实验误差被100％地转换为被测量的误 差，直接测量法的测量精度常常有限。
5． 1
测试计量方法及其分类
温度检验方案
温度检验方案一、背景温度是工业生产和物料贮存中一个重要的参数。
在某些行业中，如食品加工、医药生产等，温度的准确控制和检验尤为关键。
为了保证产品质量和生产安全，需要建立一套完善的温度检验方案。
二、目的本文档旨在介绍一种温度检验方案，包括温度检测仪器的选择和使用、检验方法的制定以及数据分析和报告的处理。
三、检测仪器的选择和使用1.确定需求：首先要确定需要检测的温度范围和精度要求，以此来选择合适的检测仪器。
2.选择仪器：根据需求选择合适的温度检测仪器，常见的有温度计、红外线温度计、热电偶等。
3.校准仪器：在使用之前，必须先对选定的温度检测仪器进行校准。
可以参考相关标准方法，或者委托专业实验室进行校准。
4.使用仪器：准备工作完成后，根据仪器的说明书和操作指南，正确操作温度检测仪器，确保得到准确可靠的数据。
四、检测方法的制定1.确定样品：根据需求确定需要检测的样品，可以是食品、药品、化工产品等。
2.确定方法：根据样品的特性和需求，制定合适的温度检测方法。
方法要具有可重复性和准确性，可以参考相关标准方法或者经验。
3.实施检测：按照制定的方法，对样品进行温度检测。
要标注好样品的相关信息，并记录下测试时间和环境条件。
4.数据处理：对得到的温度数据进行处理和分析，可以使用统计软件或者Excel等工具，得出平均温度、标准差等统计指标。
五、数据分析和报告1.数据分析：根据实际需求，对温度数据进行分析。
可以通过图表展示温度的变化趋势和分布情况，以及异常值的分析。
2.结果解读：根据数据分析结果，对温度检测的合格性进行判断。
如果温度在规定范围内，可以判定为合格；如果超出规定范围，需要进一步分析原因。
3.报告编写：根据检测结果，撰写温度检测报告。
报告要包括样品信息、检测方法、数据分析结果以及结论和建议等内容，以便供后续参考和追溯。
六、总结温度检验方案是保证产品质量和生产安全的重要措施。
通过选择合适的仪器、制定有效的检测方法，并对数据进行分析和报告，可以确保温度检验的准确性和可靠性。
温度检测—接触式测温
3
热电偶的种类及结构
八种国际通用热电偶： B:铂铑30—铂铑6 S:铂铑10—铂 N:镍铬硅—镍硅 J:铁—铜镍 R:铂铑13—铂 K:镍铬—镍硅 E:镍铬—铜镍 T:铜—铜镍
用于制造铂热电偶 的各种铂热电偶丝
几种常用热电偶的测温范围及热电势
分度号 B R S 名称 铂铑30－铂铑6 铂铑13—铂 铂铑10—铂 测量温度范围 50～1820 C -50～1768 C -50～1768 C 1000C 热电势/ mV 4.834 10.506 9.587
比电阻ρ 温度范围 （.mm2/m） （℃）
0.0981 0.0170 0.0910 0.1210 -200 ~ +650 -50 ~ +150 -50 ~ +150 -50 ~ +100
特 性
近线性 线性 非线性 非线性
小型铂热电阻
汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
三线制测量电桥
四线制接法
三、热敏电阻
1
2
3 4 5
热敏电阻外型
玻璃封装 NTC热敏电阻
MF58 型热敏电阻
热敏电阻温度面板表
热敏电阻
LCD
热敏电阻用于CPU的温度测量
热敏电阻体温表
热敏电阻用于电热水器的温度控制
休息一下
值应为484 。
易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
★
热电阻材料特点
（1）高温度系数、高电阻率 （2）较宽测量范围内具有稳定的物理和化学性质 （3）良好的输出特性 （4）良好工艺性
材料
铂 铜 铁 镍
温度系数α （1/ ℃）
3.92× 10-3 4.25× 10-3 6.50× 10-3 6.60× 10-3
温度检测方法
温度检测方法温度检测是指利用各种仪器、设备和方法来测量物体或环境的温度。
在各行各业中，温度检测都是非常重要的，它涉及到生产制造、医疗保健、环境监测等方方面面。
因此，选择合适的温度检测方法显得尤为重要。
首先，我们来介绍一种常见的温度检测方法——接触式温度检测。
这种方法通过将温度传感器直接接触到被测物体表面来测量温度。
常见的接触式温度传感器有热电偶和温度电阻。
热电偶是利用两种不同金属导体接触产生温度差电动势的原理来测量温度的，而温度电阻则是利用金属电阻随温度变化而变化的原理来测量温度的。
接触式温度检测方法精度高，响应速度快，适用于对温度精度要求较高的场合。
其次，非接触式温度检测方法也是一种常用的方式。
这种方法通过红外线、激光或微波等辐射能量来测量被测物体的表面温度，无需与被测物体直接接触。
非接触式温度检测方法具有测量范围广、操作简便、不影响被测物体的优点，广泛应用于工业自动化、食品加工、医疗诊断等领域。
除了以上介绍的常见方法外，还有一些新型的温度检测技术不断涌现。
比如，基于纳米材料的温度传感器，利用纳米结构的特殊性能来实现对微小温度变化的高灵敏度检测；另外，基于光学原理的温度检测技术，通过测量物体的光学特性来推断其温度变化。
这些新型技术的出现为温度检测领域带来了新的发展机遇，也为各行各业的温度检测提供了更多选择。
总的来说，温度检测方法的选择应根据具体的应用场景和要求来确定。
在实际应用中，我们需要综合考虑测量精度、测量范围、响应速度、环境适应能力等因素，选择最合适的温度检测方法。
随着科技的不断发展，相信在未来，会有更多更先进的温度检测方法出现，为各行各业的生产和生活带来更多便利和效益。
温度测量的方法
温度测量的方法
温度是物体或环境热量的度量单位，用于描述物体的热度或冷度。
测量温度的方法有多种，其中一些常见的包括：
1. 温度计测量：
- 水银温度计：使用水银作为测量液体，根据水银在不同温度下的膨胀或收缩来测量温度。
- 酒精温度计：使用酒精或染料作为测量液体，根据液体的膨胀或收缩来显示温度。
- 电子温度计：包括电子数字温度计和红外线温度计，能够通过电子传感器或红外线辐射来测量温度。
2. 热电偶和热敏电阻：这些设备利用不同金属的热电效应或材料的电阻随温度变化来测量温度。
3. 红外线测温仪：通过检测物体辐射的红外线来测量其表面温度，适用于远距离或无接触测量。
4. 热像仪：利用物体释放的红外线图像来显示物体表面的温度分布情况，常用于工业或建筑检测中。
5. 气象仪器：气象站使用各种设备（如温度计、热电偶等）来测量大气中的温度，用于天气预报和气候研究。
温度的测量方法根据具体需求和应用场景不同而有所差异，选择合适的测温方法取决于测量精度、测量对象、测量范围和测量环境等因素。
1检测仪表基本知识
检测仪表的品质指标
举例
例3 某台测温仪表的测温范围为200~700℃，校验该表时 得到的最大绝对误差为±4℃，试确定该仪表的相对百分误 差与准确度等级。
解 该仪表的相对百分误差为
4 10 % 00.8%
70 2 000
如果将该仪表的δ去掉“±பைடு நூலகம்号与“％”号，其数值为 0.8。由于国家规定的精度等级中没有0.8级仪表，同时，该 仪表的误差超过了0.5级仪表所允许的最大误差，所以，这 台测温仪表的精度等级为1.0级。
2020/3/28
★ 测量方法---按照测量方式分类
1、直接测量
用标定的仪器、仪表进行测量，从而直接测得待测量的数值 优点：测量过程简单迅速。 缺点：测量精度不高。
2、间接测量 被测量本身不易直接测量，但可以通过与被测量有一定有关系 的其他量（一个或几个），来求出被测量的数值。 例如测量某固体的密度时，可以通过称重、量出其几何尺 寸，计算出体积，再计算密度。
标尺 x x 标 上 0 尺 限 1 下 值 % 0 0 限 Sx p 1值 % 00
δ——引用误差 SP ——仪表量程
■ 最大引用误差(满度误差)—用于确定仪表的精度
m a x X Y m a x 1 0 0 % , Y Y m a x Y m in
2020/3/28
概述
4、按误差出现的原因分类
温度计、标准仪器、测试带（语音、图象） （4）、标称值 测量器具上所标定的数值。灯泡：220V100W 标称值并不一定等于他的真值或实际值
（5）、示值/测量值(X) 由测量器具指示的被测量的值。
2020/3/28
3、误差的表示方法
绝对误差
绝对误差指仪表指示值与被测参数真值之间的 差值，即
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AB的延伸段。
EAB (t , tc ) ECD (tc , t0 ) EAB (t , t0 )
CD即为热电偶AB的补偿导线，通常CD采用比热电偶电 极材料更廉价的两种金属材料做成，一般在0～100℃范围内
要求补偿导线要与被补偿的热电偶具有几乎完全相同的热电
R1
R1
I
I
b
R2
a
RCu
如果满足：R2 RCu (t0 )
则：U ab IRCu (t0 ) t0 (t0 t0 )
事实上E (t , t0 )和E (t , t0 )的差值可以近似为：E (t , t0 )－E (t , t0 )＝ (t0 t0 )
如果使：RCu (t0 ) t0 (t0 t0 ) I＝ (t0 t0 ) 即：RCu (t0 ) t0 I
当冷端温度由t0变化到t’0时，不妨设t’0 >t0，热电偶输出 的热电势减小，但电桥中RCu 随温度的上升而增大，于是电 桥两端会产生一个不平衡电压Uab(t’0 )
5.2 热电偶及其测温原理
6、热电偶冷端温度的处理 经过设计，可使电桥的不平衡电 压等于因冷端温度变化引起的热电势
+
t0 t0
而 eAB(50)+eBC(50)+eCA(50)=0
E= eAB(240) +eCA(10)- eAB(50)-eCA(50)=10.181 mV
解二：利用中间导体定律
E=eAB(240)+eBA(50)+eAC(50)+eCA(10) = eAB(240) +eCA(10)- eAB(50)-eCA(50)=10.181 mV 。
上被公认的热电偶材料只有几种。
5.2 热电偶及其测温原理
附录中列出了几种常用的标准热电偶分度表。根据标准
规定，热电偶的分度表是以t0＝0℃为基准进行分度的。
当t＝0℃时，所有型号热电偶产生的热电势为0mV； 当t<0℃时，热电势为负值。 例 用K型热电偶来测量温度，在冷端温度为t0＝25℃时， 测得热电势为22.9mV，求被测介质的实际温度。 解：根据题意有 EK (t , 25) 22.9mV 由K型热电偶的分度表查出 EK (25, 0) 1.000mV 因此有 EK (t , 0) EK (t , 25) EK (25, 0) 22.9mV 1.000mV 23.9mV
性质。在选择和使用补偿导线时，要和热电偶的型号相匹配， 注意极性不能接错，热电偶与补偿导线连接处的温度一般不 能高于100℃。
5.2 热电偶及其测温原理
5、标准化热电偶和分度号 从理论上分析，似乎任何两种不同的导体都可以组成
热电偶，用来测量温度。但实际情况并非如此，为了保证 在工业现场应用可靠，并具有足够的精度，热电偶的电极 材料在被测温度范围内应满足： 热电性质稳定、物理化学性能稳定、热电势随温度的 变化率要大、热电势与温度尽可能成线性对应关系、具有 足够的机械强度、复制性和互换性好等要求，目前在国际
E (t , t0 )
－ +a Rcu R1 R2 E b R－ 3 + －
E (t , t0 )
变化，即
t
E (t , t0 ) U ab (t0 ) E (t , t0 )
于是实现了冷端温度的自动补偿。
实际的补偿电桥一般是按t0＝20℃设计的，即t0＝20℃
时，补偿电桥平衡无电压输出。
eB(t,t0)
eA(t,t0)
A
B
下标A表示正电极，B表示负电极，由于温差电势比接 触电势小很多，常常把它忽略不计，这样热电偶的电势 可表示为：
eAB(t)
EAB (t , t0 ) eAB (t ) eAB (t0 )
(i)
注意：如果下标次序改为eBA ，则热电势e前面的符号也 应相应改变，即
5.2 热电偶及其测温原理
4、等值替代定律和补偿导线 如果热电偶AB在某一温度范围内所产生的热电势与热电
偶CD在同一温度范围内所产生的热电势相等，即
EAB (t , t0 ) ECD (t , t0 )
则这两支热电偶在该温度范围内是可以相互替换的， 这就是所谓的热电偶等值替代定律。
t0 C tc A t B A t D A tc B t0 B
例 如左图，设
EAB (tc , t0 ) ECD (tc , t0 )
证明该回路的总热电势为 E (t , t ) AB 0
5.2 热电偶及其测温原理
4、等值替代定律和补偿导线
生产现场 补偿导线 A C D B A B 热电偶 被测设备 t 恒温环境 t0 冷端的延伸 毫伏计
tc
某热电偶，热端温度为t，冷端温度为tc，显然冷端温度难
闭合回路中产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组成
5.2 热电偶及其测温原理
2、热电偶测温原理
eAB(t0)
EAB (t , t0 ) eAB (t ) eAB (t0 ) eB (t , t0 ) eA (t , t0 )
接触电势 温差电势
膨胀 式 接 触 热电 式 效应
双金属 -80～600 -200～ 1800
热电偶
热阻 效应
铂电阻 -200～600 测量精度高，便于远距离、多点、集中检测 铜电阻 -50～150 和自动控制，应用广泛；不能测高温 。
半导体热 敏电阻
-50～150
灵敏度高、体积小、结构简单、使用方便； 互换性较差，测量范围有一定限制 。 不破坏温度场，测温范围大，响应块，可测 运动物体的温度；易受外界环境的影响，标 定较困难 。
eAB (t ) eBA (t )
当冷端温度t0一定时，对于确定的热电偶来说，eAB(t0)为 常数。因此，其总热电势EAB(t,t0)就与温度t成单值函数对应关
系，和热电偶的长短、直径无关。
5.2 热电偶及其测温原理
2、热电偶测温原理
重要结论：
（1）如果组成热电偶的两种电极材料相同，则无论热 电偶冷、热两端的温度如何，闭合回路中的总热电势为零； （2）如果热电偶冷、热两端的温度相同，则无论两电 极材料如何，闭合回路中的总热电势也为零； （3）热电偶产生的热电势除了冷、热两端的温度有关 之外，还与电极材料有关，也就是说由不同电极材料制成的
+
E (t , t0 )
t0 t0
R1
R
+
－
+a
Rc
u
E 2 b－ R－ 3
E (t , t0 )
t 图3－44 电桥补偿法
5.2 热电偶及其测温原理
6、热电偶冷端温度的处理 如图，电桥由R1、R2 、R3 （均为 锰铜电阻）和RCu （热敏铜电阻）组
+
t0 t0
E (t , t0 )
5 温度测量及仪表
温度检测的主要方法和分类
热电偶及其测温原理 ★
☆
热电阻及其测温原理
温度变送器简介
★
☆
其它温度检测仪表简介 ☆
温度检测仪表的选用和安装 ★
5.1 温度检测方法和分类
测温方式 仪表
玻璃液 体
范围℃
-100～ 600
主要特点
结构简单、使用方便、测量准确、价格低廉； 测量上限和精度受玻璃质量的限制，易碎， 不能远传 。 结构紧凑、可靠；测量精度低、量程和使用 范围有限 。 测温范围广、测量精度高、便于远距离、多 点、集中检测和自动控制，应用广泛；需自 由瑞温度补偿，在低温段测量精度较低 。
5.2 热电偶及其测温原理
6、热电偶冷端温度的处理
（1）冰浴法——把热电偶的冷端
多用于实验室。
补 偿 导 线
tc
毫 伏 计
0℃
热 放入恒温装置中，保持冷端温度为0℃， 电 偶
恒 温 装 置
t
（2）计算修正法——这种方法适用于实验室或者临时 测温。 （3）电桥补偿法——是仪 表中最常用的一种处理方法， 它利用不平衡电桥产生的电压 来补偿热电偶因冷端温度的变 化而引起热电势的变化。
的检测仪表是否会产生额外的热电势，对 热电偶回路是否产生影响？ 答：不会产生影响的。
5.2 热电偶及其测温原理
t0
3、中间导体定律和热电势的测量 如果断开冷端，接入第三种导体C，并保持
B
A
t A
A和C、B和C接触处的温度均为 t0 ，则回路中的
总热电势等于各接点处的接触电势之和:
t
t0
C t0 C t0
EABC (t , t0 ) eAB (t ) eBC (t0 ) eCA (t0 )
当t＝t0时 EABC (t0 , t0 ) eAB (t0 ) eBC (t0 ) eCA (t0 ) 0
B C
毫伏计
可得
EABC (t , t0 ) eAB (t ) eAB (t0 ) E AB (t , t0 )
－ +a Rcu R1 R2 E b R－ 3 + －
E (t , t0 )
成。在设计的冷端温度(例如t0＝0℃)
t
时，满足R1＝R2，R3＝RCu，这时电桥平衡，无电压输出， 即Uab=0，回路中的输出电势就是热电偶产生的热电势。 此时回路中输出的热电势为:
E (t , t0 ) U ab (t0 )
非接触式 辐射式
0～3500
5.2 热电偶及其测温原理
热电效应和热电偶
热电偶中间导体定律与热电势的检测
热电偶的等值替代定律和补偿导线 标准化热电偶和分度表
热电偶冷端温度的处理