温度传感器计算
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告实验报告:温度传感器实验一、实验目的本实验旨在探究温度传感器的工作原理和特性,通过实际操作来了解温度传感器在温度测量中的应用。
二、实验原理温度传感器是一种将温度变化转化为可测量电信号的装置。
根据测量原理,温度传感器可分为多种类型,如热电偶、热敏电阻、红外线温度传感器等。
本实验中,我们将使用热电偶温度传感器进行实验。
热电偶温度传感器基于热电效应原理,将温度变化转化为热电势差信号。
热电偶由两种不同材料的导体组成,当两种导体连接在一起时,如果它们之间存在温差,就会在电路中产生电动势。
当温度发生变化时,热电势也会相应变化,从而实现对温度的测量。
三、实验步骤1.准备实验器材(1)热电偶温度传感器(2)数据采集器(3)恒温水槽(4)计时器(5)实验用的不同温度的水2.进行实验操作(1)将热电偶温度传感器连接到数据采集器上。
(2)将恒温水槽中的水加热至一定温度,然后将热电偶温度传感器放入水中,记录数据采集器显示的数值。
(3)将恒温水槽中的水降温至另一不同温度,然后将热电偶温度传感器放入水中,记录数据采集器显示的数值。
(4)重复步骤(3),直至记录下不同温度下的数据。
(5)将实验数据整理成表格,并进行数据分析。
四、实验数据分析实验数据如下表所示:根据热电偶温度传感器的测量原理,我们可以计算出每一组数据的热电势差值ΔT。
将所有热电势差值进行平均,得到平均热电势差值ΔTave。
根据公式T = ΔT / ΔTave × Tref,我们可以计算出实验测量的温度值T。
其中,Tref为参考温度值,本实验中取为25℃。
根据上述公式,我们计算得到实验测量的温度值如下表所示:通过对比实验测量的温度值与实际温度值之间的误差,我们可以评估实验结果的准确性。
同时,我们还可以分析实验数据的变化趋势,例如在不同温度范围内热电势的变化趋势等。
五、实验结论通过本次实验,我们了解了温度传感器的原理和特性,并掌握了热电偶温度传感器的使用方法。
线性ntc温度传感器的工作原理及应用
线性ntc温度传感器的工作原理及应用线性温度传感器是线性化输出负温度系数(简称ntc)热敏元件,它实际上是一种线性温度-电压转换元件,就是说通以工作电流(100ua)条件下,元件电压值随温度呈线性变化,实现了非电量到电量线性转换。
线性ntc温度传感器的主要特点就是工作温度范围内温度-电压关系为一直线,这二次开发测温、控温电路设计,将无须线性化处理,就可以完成测温或控温电路设计,简化仪表设计和调试。
延长线选用应遵循的原则:一般-200~+20℃、-50~+100℃宜选用普通双胶线;100~200℃范围内应选用高温线。
基准电压的含义:基准电压是指传感器置于0℃温场(冰水混合物),通以工作电流(100μa)条件下,传感器上电压值。
实际上就是0点电压。
其表示符号为v(0),该值出厂时标定,传感器温度系数s相同,则知道基准电压值v(0),即可求知任何温度点上传感器电压值,而不必对传感器进行分度。
其计算公式为:v(t)=v(0)+s×t示例:如基准电压v(0)=700mv;温度系数s=-2mv/℃,则50℃时,传感器输出电压v (50)=700—2×50=600(mv)。
这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器可贵之处。
线性ntc温度传感器测温范围规定:就总而言,测温范围可-200~+200℃之间,但考虑实际需要,一般无须如此宽温度范围,规定三个不同区段,以适应不同封装设计,同时延长线选用上亦有所不同。
而温度补偿专用线性热敏元件,则只设定工作温度范围为-40℃~+80℃。
完全可以满足一般电路温度补偿之用。
温度系数s的含义:温度系数s是指规定工作条件下,传感器输出电压值变化与温度变化比值,即温度每变化。
光栅传感器计算公式
三、表面焊接式应变计及埋入式应变计公式(S) ε=K(λ1-λ0)-B(λt1-λt0)
B= K*2.3+(αA-αB)*108
假设应变传感器初始状态下的应变光栅波长值 λ0=1548.200nm,温补光栅 λt0=1546.100nm,由于对被测物体施加了外力作用,使得测量到的当前应变光栅 λ1=1549.000nm , 同 时 环 境 温 度 的 改 变 使 得 相 应 温 补 光 栅 值 变 为 λt1=1546.200nm , 应 变 计 的 应 变 系 数 K=833με/nm , 被 测 钢 材 的 热 膨 胀 系 数 αA=17*10-6/oC,传感器本身材料的热膨胀系数 αB=10×10-6/ oC,则温度修正系数
ΔL=K(λ1-λ2-Δλ0) 或 ΔL=K(λ1-λ10)- K(λ2-λ20)
λ1、λ2 为光栅的波长,λ10、λ20 为波长的初始值,单位取 nm。Δλ0 为初始的 波长差值 Δλ0=(λ10-λ20),K 为裂缝变化后波长的变化系数,单位为 mm/nm
三. 表面焊接式应变计及埋入式应变计公式(S)
T= k1(λ-λ0)+ k2(λ-λ0)2+ T0 k1 为一次温度系数如:k1=110 oC/nm,k2 为二次温度系数(约为-10.5 oC/nm2), λ 为光栅当前波长(nm),T 为当前温度(oC);温度传感器在T0 温度下的波长为 λ0, 一般取 T0=0oC 的波长。 二. 裂缝计计算公式(自补偿裂缝计)(C)
六、钢筋计
F=K(λ1-λ0)-B(λt1-λt0) K 为钢筋测力计压力系数(kN/nm)(取正值) B为温度修正系数,B=2.3*K,单位取 kN/nm λ1 为应变光栅当前的波长值(nm) λ0 为应变光栅初始的波长值(nm) λt1 为温补光栅当前波长值(nm) λt0 为温补光栅初始波长值(nm)
温度传感器电阻计算公式
温度传感器电阻计算公式温度传感器在我们的日常生活和工业生产中可是有着大作用呢!比如说,它能帮助我们精确地测量环境温度,让空调更好地调节室内温度,让冰箱保持食物的新鲜度。
而要搞清楚温度传感器的工作原理,那就不得不提到电阻啦,这就引出了温度传感器电阻计算公式。
咱们先来说说温度传感器电阻计算公式到底是啥。
一般来说,常见的温度传感器电阻计算公式是Rt = R0 * (1 + α * (T - T0)) 。
这里的 Rt 表示在温度 T 时的电阻值,R0 是在参考温度 T0 时的电阻值,α 呢,则是电阻的温度系数。
我记得有一次,在学校的实验室里,我们做了一个关于温度传感器的实验。
当时,老师给我们每个小组都发了一个温度传感器和相关的测量仪器,让我们通过改变温度,测量电阻值,然后验证这个公式。
那场面,可热闹了!大家都小心翼翼地操作着仪器,眼睛紧紧盯着数据的变化。
我和我的小伙伴一开始还有点手忙脚乱,不是温度控制得不太准,就是电阻测量出了点小差错。
但是我们没有放弃,一次次地调整,一次次地重新测量。
当我们终于得到一组比较准确的数据,然后代入公式计算,发现结果和我们测量的电阻值非常接近的时候,那种兴奋和成就感简直无法形容!咱们再回到这个公式,要想准确地运用它,就得先搞清楚每个参数的含义和取值。
比如说,R0 的取值就得看你所使用的温度传感器的规格和说明书,α 这个温度系数也是特定材料所决定的。
在实际应用中,这个公式可帮了大忙啦!比如在工业生产中,要确保某个设备在特定的温度范围内正常运行,就可以通过这个公式来计算出对应的电阻值,从而监测温度的变化。
还有啊,在一些智能家居系统中,温度传感器也能通过这个公式计算出电阻值,然后把温度信息传递给控制系统,实现智能化的温度调节。
总之,温度传感器电阻计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们搞清楚了其中的原理和参数,它就能为我们的生活和工作带来很多便利。
就像那次实验室的经历,让我深刻地体会到了知识的力量和探索的乐趣。
ntc热敏电阻计算
ntc热敏电阻计算NTC热敏电阻是一种温度敏感的电子元器件,其特点是随着温度的升高,电阻值会逐渐降低。
因此,NTC热敏电阻广泛应用于温度测量、温度控制等领域。
本文将介绍NTC热敏电阻的计算方法及其应用。
一、NTC热敏电阻的计算方法NTC热敏电阻的计算方法主要包括两个方面:一是根据电阻-温度特性曲线进行计算;二是根据电阻值和温度系数进行计算。
1. 根据电阻-温度特性曲线进行计算NTC热敏电阻的电阻值与温度之间存在一定的函数关系,这种关系可以用电阻-温度特性曲线来表示。
该曲线通常是在一定温度范围内测量得到的,一般来说,曲线越陡峭,NTC热敏电阻的温度敏感性就越高。
根据电阻-温度特性曲线,可以通过测量NTC热敏电阻的电阻值来推算出当前的温度。
具体的方法是,首先确定NTC热敏电阻的电阻值,然后在电阻-温度特性曲线上找到相应的温度值。
2. 根据电阻值和温度系数进行计算NTC热敏电阻的温度系数是指在一定温度范围内,NTC热敏电阻电阻值随温度变化的比率。
温度系数越大,NTC热敏电阻的温度敏感性就越高。
根据电阻值和温度系数,可以通过计算来推算出当前的温度。
具体的方法是,首先测量NTC热敏电阻的电阻值,然后根据NTC热敏电阻的温度系数和参考温度来计算出当前的温度值。
二、NTC热敏电阻的应用NTC热敏电阻广泛应用于温度测量、温度控制等领域。
下面将介绍NTC热敏电阻在不同领域的应用。
1. 温度测量NTC热敏电阻可以作为一种温度传感器,用于测量环境温度。
在此应用中,NTC热敏电阻的电阻值与环境温度之间存在一定的函数关系,通过测量NTC热敏电阻的电阻值,就可以推算出当前的环境温度。
2. 温度控制NTC热敏电阻还可以用于温度控制。
在此应用中,NTC热敏电阻的电阻值与环境温度之间存在一定的函数关系,通过测量NTC热敏电阻的电阻值,就可以判断当前的环境温度是否超过了设定的阈值,从而进行相应的温度控制操作。
3. 电源保护NTC热敏电阻还可以用于电源保护。
线性温度传感器使用指南
线性NTC温度传感器/温度补偿元件使用指南1.什么是线性NTC温度传感器?线性温度传感器就是线性化输出的负温度系数(简称NTC)热敏元件,它实际上是一种线性温度-电压转换元件,就是说在通以工作电流(100uA)的条件下,元件的电压值随温度呈线性变化,从而实现了非电量到电量的线性转换。
2.线性NTC温度传感器的主要特点是什么?这种温度传感器其主要特点就是在工作温度范围内温度-电压关系为一直线,这对于二次开发测温、控温电路的设计,将无须线性化处理,就可以完成测温或控温电路的设计,从而简化仪表的设计和调试。
3.线性NTC温度传感器的测温范围是如何规定的?就总的而言,测温范围可在-200~+200℃之间,但考虑实际的需要,一般无须如此宽的温度范围,因而规定三个不同的区段,以适应不同封装设计,同时在延长线的选用上亦有所不同。
而对于温度补偿专用的线性热敏元件,则只设定工作温度范围为-40℃~+80℃。
完全可以满足一般电路的温度补偿之用。
4.延长线的选用应遵循什么原则?一般的在-200~+20℃、-50~+100℃宜选用普通双胶线;在100~200℃范围内应选用高温线。
5.基准电压的含义是什么?基准电压是指传感器置于0℃的温场(冰水混合物),在通以工作电流(100μA)的条件下,传感器上的电压值。
实际上就是0点电压。
其表示符号为V(0),该值出厂时标定,由于传感器的温度系数S相同,则只要知道基准电压值V(0),即可求知任何温度点上的传感器电压值,而不必对传感器进行分度。
其计算公式为:V(T)=V(0)+S×T (其特性曲线如下图)示例:如基准电压V(0)=700mV;温度系数S=-2mV/℃,则在50℃时,传感器的输出电压V(50)=700—2×50=600(mV)。
这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。
6.温度系数S的含义是什么?温度系数S是指在规定的工作条件下,传感器的输出电压值的变化与温度变化的比值,即温度每变化1℃传感器的输出电压变化之值: S=△V/△T(mV/℃)。
传感器的计算公式_v5_
传感器计算公式(V5)用户自定义公式(U):E=k 1(λ-λ0)+B 1(λt1-λt0)+ k 2(λ-λ0)2+B 2(λt1-λt0)2+C+α(S-S 0)其中E 为被测值,k 1、k 2为一次及二次波长系数,21B B 、为一次温度、二次温度影响系数,λ0、λt0为波长初始值,C 为常数项,S 、S 0为水压计的外界大气压力,α为压强修正系数。
一.温度传感器计算公式(T)T= k (λ-λ0)+ T 0k 为温度系数如:k=100 o C/nm, λ为光栅当前波长(nm),T 为当前温度(o C);温度传感器在0T 温度下的波长为λ0,一般取T 0=0oC 的波长。
二.裂缝计计算公式(自补偿裂缝计)(C)ΔL=K[(λ1-λ10)-(λ2-λ20)]λ1为测位移光栅的当前波长、λ2为温补光栅的当前波长,λ10为测位移光栅的初始波长值、λ20为温补光栅的初始波长值,单位取nm。
K 为传感器系数,单位为mm/nm。
三.应变计算公式(S)1、被测物体由于温度变化引起的应变,加上荷载变化引起的应变总和计算如下。
ε总=K(λ1-λ0)+B(λt1-λt0)ε总为应变量,单位为 με。
K 为应变系数(με/nm)(取正值)B 为温度修正系数,B=1000-K*2.3,单位取με/nm。
(出厂时直接给定数值)λ1为应变栅当前的波长值(nm)λ0为应变栅初始的波长值(nm)λt1为温补光栅当前波长值(nm)λt0为温补光栅初始波长值(nm)2、仅因荷载变化引起的应变;ε=K(λ1-λ0)+B(λt1-λt0)-α*ΔTε为应变量,单位为 με。
K 为应变计应变系数(με/nm)(取正值)B 为传感器温度修正系数,B= 1000-K*2.3,单位取με/nm(出厂时直接给定数值)。
λ1为应变光栅当前的波长值(nm)λ0为应变光栅初始的波长值(nm)λt1为温补光栅当前波长值(nm)λt0为温补光栅初始波长值(nm)α为被测物体热膨胀系数,单位取με/oC。
物理实验中常用的温度传感器及其使用方法
物理实验中常用的温度传感器及其使用方法在物理实验中,温度传感器是不可或缺的工具之一。
它能够测量物体的温度,提供重要的数据支持,帮助科学家进行实验研究。
本文将介绍一些常用的温度传感器及其使用方法,以帮助读者更好地了解这一领域。
1. 热电偶(Thermocouple)热电偶是最常见和广泛使用的温度传感器之一。
它是由两种不同金属材料组成的电偶,根据热电效应来测量温度。
当两种金属连接在一起时,在温度变化时会产生电压变化。
通过测量这个电压变化,就可以计算出温度的变化。
热电偶的使用方法相对简单。
首先,将热电偶与待测物体的接触部分连接。
然后,使用一个电压计或温度计测量电压变化,并将其转化为相应的温度值。
需要注意的是,热电偶对环境的干扰比较敏感,因此要保证实验环境的稳定性。
2. 铂电阻温度计(Platinum Resistance Thermometer)铂电阻温度计是一种基于电阻与温度之间的关系进行测量的传感器。
它使用铂金作为感测元件,根据铂电阻随温度的变化而变化来测量温度。
使用铂电阻温度计时,首先需要将它与待测物体接触的部分固定。
然后,将一个稳定的电流通过铂电阻,测量电阻的变化。
通过已知的电阻-温度关系,可以得出相应的温度值。
铂电阻温度计具有较高的精度和稳定性,广泛应用于工业和科学领域。
然而,它的价格较高,所以在一些低成本的实验中可能不太适用。
3. 热敏电阻(Thermistor)热敏电阻是一种电阻随温度变化而变化的传感器。
它通常由陶瓷或半导体材料制成,灵敏度较高。
热敏电阻主要分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两种类型。
使用热敏电阻时,需要将它与待测物体的接触部分连接。
然后,通过测量电阻的变化来计算温度的变化。
由于热敏电阻的电阻-温度关系是非线性的,因此需要使用特定的校准曲线来将电阻值转化为温度值。
热敏电阻在实验室和工业领域都有广泛的应用。
由于其较低的成本和高精度,它成为许多实验室中常用的温度传感器之一。
温度传感器探头(pt100,pt1000)
表5
钢号
组成
使用温度 ℃
特性
321
1Cr18Ni9Ti
最常用的奥氏体不锈钢,耐热、抗氧化,在磷酸、稀硝酸、碱液 中具有很好的耐腐蚀性,不能在氯化物溶液中使用,通常做为一 般耐热钢使用
TEL:010-81795514
铂电阻温度传感器
WZP-J 全螺纹安装型铂电阻温度传感器是指测温探头部分全部采用螺纹结构封装,内部填充绝缘导热材 料密封而成。通过调节螺纹部分长度来测量物体表面温度,也可测量轴承和轴瓦表面温度,但不太合适于测量 液体温度。
型号
技术参数
外形结构示意图
1. 铂电阻:Pt100、Pt500、Pt1000
1/3DIN B级
温度误差 ℃ 0.44 0.27 0.10 0.27 0.44 0.61 0.78 0.95 1.12 1.20
阻值误差 Ω 0.16 0.10 0.04 0.10 0.16 0.23 0.30 0.36 0.43 0.46
A级
温度误差 ℃ 0.55 0.35 0.15 0.35 0.55 0.75 0.95 1.15 1.35 1.45
二线制电阻
三线制电阻
四线制电阻
北京中阳天辰科技有限公司型参考表
铂电阻温度传感器
北京中阳天辰科技有限公司()
TEL:010-81795514
铂电阻温度传感器
WZP-R 系列铂电阻温度传感器采用不锈钢金属外壳封装,内部填充绝缘导热材料密封而成。产品具有体 积小巧、反应灵敏、防水抗震等特点,可广泛用于环境、气体、液体、冷冻冷藏,航空航天,科学研究等各种 类型的温度测量。
温度传感器应用.
信息,仅需要一根口线(单总线接口)。
读写及温度变换功率来源于数据总线,总 线本身也可以向所挂接的DS18B20供电, 而无需额外电源。DS18B20提供九位温度
读数,构成多点温度检测系统而无需任何 外围硬件。
1、 DS18B20的特性 单线接口:仅需一根口线与MCU连接; 无需外围元件; 由总线提供电源(+3~5.5V); 测温范围为-55℃~125℃,精度为0.5℃; 九位温度读数; A/D变换时间为200ms,最大转换时间为 750ms; 用户可以任意设置温度上、下限报警值, 且能够识别具体报警传感器。
指令
说明
读ROM(33H) 匹配ROM(55H) 跳过ROM(CCH) 搜ROM(F0H) 报警搜索(ECH)
读DS1820的序列号
继读完64位序列号的一个命令,用 于多个DS18B20时定位 此命令执行后的存储器操作将针对 在线的所有DS18B20 识别总线上各器件的编码,为操作 各器件作好准备 仅温度越限的器件对此命令作出响 应
图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中 的非线性,其输出用于修正减法计数器的预置值, 只要计数门仍未关闭就重复上述过程,直至温度寄 存器值达到被测温度值,这就DS18B20的测温原理。
测量结果存入温度寄存器中。一般情况下的温度值 应为9位(符号点1位),但因符号位扩展成高8位, 故以16位补码形式读出,下表给出了DS18B20温度和 数字量的对应关系。
温度传感系统实验报告
一、实验目的1. 了解温度传感系统的基本原理和组成。
2. 掌握不同类型温度传感器的测温原理和性能特点。
3. 熟悉温度传感系统的实验方法和数据处理。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验仪器与设备1. 温度传感器实验模块2. 热电偶(K型、E型)3. CSY2001B型传感器系统综合实验台(以下简称主机)4. 温控电加热炉5. 连接电缆6. 万用表:VC9804A,附表笔及测温探头7. 万用表:VC9806,附表笔三、实验原理1. 热电偶测温原理:由两种不同金属导线熔接而成的闭合回路,当其两端处于不同温度时,回路中会产生热电势,热电势与温度之间存在一定的函数关系。
2. 热电偶标定:以K型热电偶作为标准热电偶,校准E型热电偶,计算被校热电偶热电势与标准热电偶热电势的误差。
3. 热电偶冷端补偿:由于热电偶冷端温度不为0,需要进行冷端补偿,修正实际电动势与测量所得电势的误差。
4. 铂热电阻测温原理:铂热电阻的电阻值随温度变化而变化,根据电阻值与温度的关系进行温度测量。
四、实验步骤1. 连接实验电路:将温度传感器、万用表等仪器连接到实验模块上。
2. 调试实验电路:检查电路连接是否正确,确保实验顺利进行。
3. 测量热电偶电动势:将热电偶一端置于已知温度的恒温浴中,另一端置于待测温度的环境中,测量热电偶电动势。
4. 计算温度:根据热电偶电动势与温度的关系,计算待测温度。
5. 测量铂热电阻电阻值:将铂热电阻置于待测温度环境中,测量其电阻值。
6. 计算温度:根据铂热电阻电阻值与温度的关系,计算待测温度。
7. 数据处理:将实验数据整理成表格,进行误差分析。
五、实验结果与分析1. 热电偶电动势与温度的关系:实验结果表明,热电偶电动势与温度之间存在一定的线性关系,但存在一定的误差。
2. 铂热电阻电阻值与温度的关系:实验结果表明,铂热电阻电阻值与温度之间存在一定的线性关系,但存在一定的误差。
3. 误差分析:实验误差主要来源于温度传感器、测量仪器和实验环境等因素。
实验二十六 温度传感器及温度控制实验
实验二十六 温度传感器及温度控制实验(AD590)一、实验目的1、熟悉半导体型温度传感器AD590的基本性能。
2、应用AD590实现对温度的检测和简单控制。
二、实验所用单元温度传感器、温度传感器转换电路板、温度控制电路板、玻璃管水银温度计、直流稳压电源、低压交流电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路1、温度传感器电路如图26-1所示。
AD590能把温度信号转变为与绝对温度值成正比的电流信号I 0,比例因子为1μA/K 。
通过运算放大器实现电流运算102I I I -=,在运算放大器输出端得到与温度成线性关系的电压U O 。
通过调节电位器RP 1和RP 2,可以使U O 在被测温度范围内具有合适数值。
例如被测温度范围为0~100℃,则可在0℃时,调节RP 1使U O 为0V ;在100℃时,调节RP 2使U O 为5V ,这样被测温度每变化1℃对应U O 变化50mV 。
R R AD 590图26-1 温度传感器实验原理图在本实验中,由于0℃和100℃这两个温度不便得到,因此温度/电压的标定采用理论值推算的方法。
在0℃下AD590的电流理论值为273.2μA ,要使输出电压U O 为0V ,则I 0与I 1相等:A2.273RP R V 5I I 1101μ=+==,那么Ω=μ=+K 31.18A2.273V 5RP R 11100℃下AD590的电流理论值为373.2μA ,此时要使U O 为5V ,则:A100I I RP R U I 1022O 2μ=-=+=,那么Ω=μ=+K 50A100V 5RP R 222、如果将转换电路的输出电压连接到加热及温度控制电路中(图26-2)的电压比较器,通过继电器控制保温盒电热元件的通电或断电,这样根据电压比较器调温端的基准电压大小,就能使保温盒内的温度保持在某一数值范围内。
+5V 1R图26-2 加热及温度控制电路图四、实验步骤1、固定好位移台架,将温度传感器置于位移台架上,将水银温度计插入温度传感器上方的小孔内,轻靠在温度传感器上。
PT100温度传感器
PT100温度传感器综述温度是表征物体冷热程度的物理量,它可以通过物体随温度变化的某些特性(如电阻、电压变化等特性)来间接测量,通过研究发现,金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性,利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω,电阻变化率为度高,稳定性好,应用温度范围广,是中低温区(-200~650℃)最常用的一种温度检测器,不仅广泛应用于工业测温,而且被制成各种标准温度计(涵盖国家和世界基准温度)供计量和校准使用。
铂电阻的温度系数TCR按IEC751国际标准,温度系数TCR=0.003851,Pt100(R0=100Ω)、Pt1000(R0=1000Ω)为统一设计型铂电阻。
TCR=(R100-R0)/(R0某100)其中表1温度/电阻特性(分度表详见附录一)-200<t<0℃Rt=R0[1+At+Bt+C(t-100)t]0<t<850℃Rt=R0(1+At+Bt2]Rt在t℃时的电阻值R0在0℃时的电阻值温度/电阻曲线图TCR=0.003851时的系数值表2系数数值测量误差表3级别1/3DINBAB零度时阻值误差%±0.04±0.06±0.12温度误差℃±(0.10+0.0017|t|)±(0.15+0.002|t|)±(0.30+0.005|t|)温度系数TCR误差Ω/Ω/℃0.003851±0.0000040.003851±0.0000050.003851±0.000012 A3.9083某10-3℃-1B-5.775某10-7℃-2C-4.183某10-12℃-4-200-100阻值Ω35030025020023150100500100200300400500600700温度℃误差数据表(绝对值)表4温度℃-200-1000100200300400500600650标准电阻值Ω18.5260.26100.00138.51175.86212.05247.09280.98313.71329.641/3DINB级温度误差℃阻值误差Ω0.440.270.100.270.440.610.780.951.121.200.160.100.040.100.160.230.300.360.430.46A级温度误差℃0.550.350.150.350.550.750.951.151.351.45阻值误差Ω0.240.140.060.130.200.270.330.380.430.46B级温度误差℃阻值误差Ω1.30.80.30.81.31.82.32.83.33.50.560.320.120.300.480.640.790.931.061.13铂电阻传感器的稳定性铂电阻传感器有良好的长期稳定性,典型实验数据为:在400℃时持续300小时,0℃时的最大温度漂移为0.02℃。
带传感器的温度变送器测量误差计算公式
带传感器的温度变送器测量误差计算公式
【最新版】
目录
一、引言
二、传感器的分类和温度变送器的作用
三、温度变送器测量误差的计算公式
四、影响温度变送器测量误差的因素
五、结论
正文
一、引言
随着工业自动化技术的不断发展,温度变送器被广泛应用于各种工业生产过程中,通过将温度传感器采集到的温度信号转换为标准信号,从而为运行人员提供可靠的温度数据。
然而,由于各种原因,温度变送器的测量误差会对温度数据的准确性产生影响。
因此,如何计算和减小温度变送器的测量误差,是工业生产中需要重点关注的问题。
二、传感器的分类和温度变送器的作用
温度传感器是温度测量仪表的核心部分,根据传感器材料及电子元件特性,温度传感器可分为热电阻和热电偶两类。
接触式和非接触式两大类。
温度变送器是将温度传感器采集到的温度信号转换为标准信号的设备,通过上传至后台自动化系统,为运行人员监控设备状态提供可靠依据。
三、温度变送器测量误差的计算公式
温度变送器测量误差的计算公式通常包括绝对误差、相对误差、系统误差和偶然误差。
其中,绝对误差是指测量值与真实值之间的差值;相对误差是指测量误差与真实值之比;系统误差是指在一定条件下,测量值偏离真实值的程度;偶然误差是指由于随机因素引起的测量误差。
四、影响温度变送器测量误差的因素
影响温度变送器测量误差的因素包括:传感器的性能、温度变送器的设计、生产和安装质量、环境温度、电源电压、信号干扰等。
为了减小测量误差,需要对这些因素进行充分的考虑和控制。
五、结论
温度变送器测量误差的计算公式可以帮助我们更好地了解和评价温度变送器的测量性能。
温度传感器实验报告
实验仪器:DH-SJ 型温度传感器实验装置,直流恒压恒流源,数字万用表,Pt100、热
电偶,NTC、PTC 温度传感器,保温杯,电烧杯,冰水混合物,电阻和导线若干。
实验数据表格
室温 12.4℃
Pt100 在 0℃下的显示值为-1.10℃,在 100℃下的显示值为 96.8℃
所以显示的每度为实际温度的 0.979℃,则实际开尔文温度为 T1=0.979*(T+种半导体电阻,有正温度系数和负温度系数两种,对温度的变化非常敏感, 本次实验中用 NTC 和 PTC 两种热敏电阻作为实验材料。
一定的温度范围内,半导体的电阻率 和温度 T 满足如下关系:
A1e B / T
式中 A1 和 B 是与材料物理性质有关的常数,T 为绝对温度。对于截面均匀的热敏电阻, 其阻值 RT 可用下式表示:
335.0
2.985 613.2 613.5 613.4 6.419
67
339.9
2.942 722.6 712.0 717.3 6.575
72
344.8
2.900 893.0 866.0 879.5 6.779
77
349.7
2.860 1171 1090 1130.5 7.030
82
354.6
2.820 1569 1410 1489.5 7.306
或半导体 A 和 B 焊接 起来,构成一个闭合回路, 当导体 A 和 B 的两个接 触点之间存在温差时,回 路内便产生电动势,这种 现象称为热电效应。热电
热电偶原理图
热电偶的引线示意图
偶就是利用这一效应来工作 的,热电偶温度计的优点是热容量小,灵敏度高,反应迅速, 测温范围广,能直接把非电学量温度转换成电学量。
温度传感器实验
IF Is exp(
qVF ) kT
(3.1)
其中 q 为电子电荷;k 为玻尔兹曼常数;T 为绝对温度;IS 为反向饱和电流,是一个和 PN 结材料的禁带宽度以及温度有关的系数,可以证明:
Is CT r exp(
qVg( 0 ) ) kT
(3.2)
其中 C 是与结面积、掺质浓度等有关的常数,r 也是常数(r 的数值取决于少数载流子迁 移率对温度的关系,通常取 r=3.4);Vg(0)为绝对零度时 PN 结材料的带底和价带顶的电势 差。 将(3.2)式代入(3.1)式,两边取对数可得:
(3.6)
综上所述,在恒流供电条件下,PN 结的 VF 对 T 的依赖关系取决于线性项 V1,即正向压 降几乎随温度升高而线性下降,这就是 PN 结测温的理论依据。必须指出,上述结论仅适用 于杂质全部电离,本征激发可以忽略的温度区间(对于通常的硅二极管来说,温度范围约 50℃-150℃)。如果温度低于或高于上述范围时,由于杂质电离因子减小或本征载流子迅速 增加,VF-T 关系将产生新的非线性,这一现象说明 VF-T 的特性还随 PN 结的材料而异,对 于宽带材料(如 GaAs,Eg 为 1.43eV)的 PN 结,其高温端的线性区则宽;而材料杂质电 离能小(如 Insb)的 PN 结,则低温端的线性范围宽。对于给定的 PN 结,即使在杂质导电 和非本征激发温度范围内,其线性度亦随温度的高低而有所不同,这是非线性项 Vn1 引起的。 二、实验器材 DH-SJ 型温度传感器实验装置(见附录 2),直流恒压恒流源,数字万用表, PN 结 (引脚如图 3-1 所示),保温杯,电烧杯,冰水混合物,电阻和导线若干。
仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统 一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。我国从 1988 年 1 月 1 日起,热电偶和热电阻 全部按 IEC 国际标准生产,并指定 S、B、E、K、R、J、T 七种标准化热电偶为我国统一设计 型热电偶。在本实验的热电偶为铜-康铜热电偶,属于 T 型热电偶。其测温范围为-270~ 400℃;优点有:热电动势的直线性好;低温特性良好;再现性好;精度高等,但是(+)端的 铜易氧化。 二、实验器材 DH-SJ 型温度传感器实验装置(见附录 2),直流恒压恒流源,数字万用表,Pt100、 热电偶,保温杯,电烧杯,冰水混合物,电阻和导线若干。 三、课题任务与要求 1. 以 Pt100 作为标准测温器件来研究实验室中热电偶的温度特性曲线,温度范围控制在 室温到 100℃之间。 2. 计算热电偶的温差电系数,比较热电偶和热敏电阻在温度特性方面的区别。 3. 通过实验研究冷端的温度不为 0℃时对测温效果的影响和校准办法,可参考文献[1] 四、注意事项 同实验一 五、参考文献 [1] 唐亚明,徐保磊等. 新型 PTC 热电偶冷端补偿电路在物理实验中的应用[J]. 物理与工 程. 18(4):24-25, 2008.
实验九温度传感器的温度特性测量和研究
实验九温度传感器的温度特性测量和研究一、实验目的:1. 掌握分别使用NTC热敏电阻和热电偶传感器测量温度的方法。
二、实验原理:1. NTC热敏电阻测温原理:NTC热敏电阻是一种非常常见的热敏元件,其具有在不同温度下的不同电阻值,可以通过不同的电阻值来读取温度。
NTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而降低,这与其内部的材料本身的性质有关。
NTC热敏电阻的温度特性可以通过将其电阻值与温度之间的关系绘制成曲线来表示。
热电偶传感器是一种通过测量被测物体与参照物体之间的温差来计算温度的传感器。
热电偶传感器由两个不同材料的金属导线构成,通过将它们连接在一起形成一个“热电偶节”并将其置于被测物体和参照物体之间,当两个材料之间存在温差时,将会产生一个电动势,并通过连接的电路来测量这个电动势来推导出温度。
热电偶传感器的温度特性一般可以通过将其测量值与温度之间的关系绘制成曲线来表示。
三、实验步骤:将NTC热敏电阻安装在一个温度可调的热敏电阻实验装置上。
读取不同温度下的电阻值(在采集设备上读取即可),并将数据记录下来。
然后将读出的电阻-温度数据用Excel 制作成电阻-温度曲线。
2. 使用热电偶传感器测量温度:将实验中得到的电阻-温度数据画出曲线,如图所示:经过求导计算,NTC热敏电阻的B值为3475K。
据此可以得到如下公式:NTC R = R0 * exp(B*(1/T - 1/T0))其中,NTC R是NTC热敏电阻的电阻值,T是温度,T0是参考温度,R0是NTC热敏电阻在T0下的电阻值。
采用最小二乘法,对这个曲线进行拟合,得到拟合函数:T = a*E + b其中,T是热电偶传感器的温度,E是电动势值,a和b是拟合系数。
五、结论通过本次实验,我们学习了如何使用NTC热敏电阻和热电偶传感器测量温度。
我们还研究了它们的温度特性,并绘制了它们的特性曲线。
最后我们得出了使用NTC热敏电阻和热电偶传感器来测量温度的关系式,这将有助于我们在实际应用中使用这些传感器来测量温度。
NTC热敏电阻、温度传感器的耗散系数δ是什么?
EXSENSE ELECTRONICS TECHNOLOGY CO,.LTD.NTC 热敏电阻/温度传感器的耗散系数δ是什么?
即:在规定的环境温度下,热敏电阻器耗散功率变化率与其相应温度变化之比。
它表示使热能电阻体升高1℃温度所需消耗的功率。
在工作温度范围内,δ随环境温度变化而有所变化。
“国标”4.10.2给出的δ计算方法如下:
δ=U TH ·I TH /(T b-T a )W /℃
式中:U TH 为NTC 的端电压;I TH 为流过NTC 的电流;T b 为自热稳定温度;T a 为室内温度。
可见,NTC 温度的上升指的是自热温度。
从另外一个角度看,自热造成的温升可以利用δ计算出来。
例如:已知δ为0.1W /℃,测量U TH ·I TH 为0.5W ,则:
(T b-T a )=U TH ·I TH /δ℃=0.5/0.1℃=5℃
自热使NTC 高于环境温度5℃。
测量耗散系数δ时,“国标”要求在静止的空气中进行。
通常是在规定容
器的玻璃框罩内进行测量。
当我们做实验时可以观察到一些现象,在一个空气相对稳定(感觉不到流动的空气)的室内,玻璃框内的温度与室温一致。
先测量零功率电阻值,当摘掉玻璃框罩后,电阻值未发生变化;然后测量耗散系数,当自热达到热平衡时,即通过NTC 的电流和它的端电压呈稳定状态,当摘掉玻璃框罩后,电流或端电压出现波动,失去稳定状态。
说明室内微弱的同温度气流影响了耗散系数,而未影响零功率电阻值。
显然,NTC 产生自热之后出现对流动空气的敏感反映,这是一个可以利用的特性。
温度传感器原理及热敏电阻NTC温度常数β值计算温度
温度传感器原理温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是:①测量精度高。
因温度传感器热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.温度传感器热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所示。
当导体A 和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.温度传感器热电偶的种类及结构形成(1)温度传感器热电偶的种类常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。
所调用标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起,温度传感器热电偶和温度传感器热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。
(2)温度传感器热电偶的结构形式为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.温度传感器热电偶冷端的温度补偿由于温度传感器热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把温度传感器热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。