电阻式温度传感器 PPT
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电阻式传感器精品PPT课件
6. 理解应变式传感器的结构设计及应用
2
3
概述
电阻应变式传感器——利用电阻应变片将应变转换为电阻变
化的传感器。 主要用途——测量力、力矩、压力、加速度、重量等。
4
电阻应变式传感器的工作原理
将电阻应变片粘贴在弹性元件特 定表面上，当力、扭矩、速度、加速度 及流量等物理量作用于弹性元件时，会 导致元件应力和应变的变化，进而引起 电阻应变片电阻的变化。电阻的变化经 电路处理后以电信号的方式输出。
6
设有一段长为L，截面积为A，电阻率为ρ的导 体(如金属丝)，它具有的电阻为
L
2r 2(r-dr)
F
F
R l
A
L+dL
ρ:电阻系数 l:金属导线长度 A:金属导线截面积
当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时，其L、A和ρ
均发生变化。
7
R l
A
两边取对数：ln R ln L ln A ln
两边微分：dR d dA dl R Al
16
敏基粘感底结栅—剂——固— —定应 用敏变 粘感片 结栅中剂，最分并重别使要把敏的盖感部层和栅分敏与，感弹由栅性某固种 元结金 件于属 相基细 互底丝 绝；绕 缘在成 ； 栅应使形变用。计应应工变变作计计 时 时中 ， ，实 基 用现底粘应起结变着剂把把-电试应阻件变转应计换变基的准底敏确 再感地 粘元传 贴件递 在。给 试敏敏 件感感 表栅栅 面 合的的金作被材用测料，部的为位选 此 ，择 基 因对 底 此所必粘制须结造很剂的薄也电，起阻一着应般传变为递计应0.0性 变2～能 的0的 作.04好 用m坏 。m起。着常决 定性的作用。
——为金属材料的泊松比
d/ —金属丝电阻率的相对变化量
代入
2
3
概述
电阻应变式传感器——利用电阻应变片将应变转换为电阻变
化的传感器。 主要用途——测量力、力矩、压力、加速度、重量等。
4
电阻应变式传感器的工作原理
将电阻应变片粘贴在弹性元件特 定表面上，当力、扭矩、速度、加速度 及流量等物理量作用于弹性元件时，会 导致元件应力和应变的变化，进而引起 电阻应变片电阻的变化。电阻的变化经 电路处理后以电信号的方式输出。
6
设有一段长为L，截面积为A，电阻率为ρ的导 体(如金属丝)，它具有的电阻为
L
2r 2(r-dr)
F
F
R l
A
L+dL
ρ:电阻系数 l:金属导线长度 A:金属导线截面积
当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时，其L、A和ρ
均发生变化。
7
R l
A
两边取对数：ln R ln L ln A ln
两边微分：dR d dA dl R Al
16
敏基粘感底结栅—剂——固— —定应 用敏变 粘感片 结栅中剂，最分并重别使要把敏的盖感部层和栅分敏与，感弹由栅性某固种 元结金 件于属 相基细 互底丝 绝；绕 缘在成 ； 栅应使形变用。计应应工变变作计计 时 时中 ， ，实 基 用现底粘应起结变着剂把把-电试应阻件变转应计换变基的准底敏确 再感地 粘元传 贴件递 在。给 试敏敏 件感感 表栅栅 面 合的的金作被材用测料，部的为位选 此 ，择 基 因对 底 此所必粘制须结造很剂的薄也电，起阻一着应般传变为递计应0.0性 变2～能 的0的 作.04好 用m坏 。m起。着常决 定性的作用。
——为金属材料的泊松比
d/ —金属丝电阻率的相对变化量
代入
《温度传感器》课件
04
温度传感器的选型与使用注意事项
温度传感器的选型原则
根据测量范围选择
根据所需测量的温度范围选择合 适的温度传感器，如热电偶适用 于高温测量，而热敏电阻则适用
于中低温测量。
根据精度要求选择
根据测量精度要求选择合适的温度 传感器，如高精度测量需要使用热 电偶或热电阻等高精度温度传感器 。
根据环境因素选择
温度传感器的分类
总结词：种类介绍
详细描述：温度传感器有多种类型，常见的有热电阻、热电偶、集成温度传感器等。不同类型的温度传感器有不同的特点和 适用范围。
温度传感器的工作原理
总结词：工作机制
详细描述：温度传感器的工作原理基于热电效应、热电阻效应等物理效应，通过感知物体温度变化产 生的物理量变化，转换为电信号输出。
02
常见温度传感器介绍
热电阻型温度传感器
总结词
基于热电阻原理，通过测量电阻值变化来感知温度变化。
详细描述
热电阻型温度传感器利用金属导体随温度变化的电阻值来测 量温度。常见的热电阻材料有铜、镍、铂等，其中铂电阻精 度高，稳定性好，广泛应用于工业和科研领域。
热电偶型温度传感器
总结词
基于热电效应原理，通过测量热电势来反映温度变化。
农业与园艺领域
总结词
农业与园艺领域中，温度传感器对于作物生长、动物 养殖和农业设施的运行具有重要意义。
详细描述
在农业领域，温度传感器可以监测温室、畜禽舍、渔塘 等场所的温度变化，帮助养殖户和农民及时调整环境温 度，保证动植物的正常生长和生产效益。在园艺领域， 温度传感器可以用于监测植物生长环境的温度变化，如 花房、植物培养室等场所的温度控制，促进植物健康生 长和提高园艺产品的品质。此外，温度传感器还可以用 于农业设施的温度监测和控制，如农业机械、灌溉系统 等设备的运行状态和温度管理。
温度传感器原理课件
温度传感器原理课件
• 温度传感器概述 • 电阻式温度传感器 • 热电偶温度传感器 • 红外温度传感器 • 比较与选择策略 • 实验与案例分析 • 总结与展望
01
温度传感器概述
定义与分类
定义
温度传感器是一种将温度变量转 换为可输出信号的传感器，用于 测量物体或环境的温度。
分类
按照测量方式可分为接触式和非 接触式；按照工作原理可分为热 电偶、热电阻、半导体温度传感 器等。
讨论多功能传感器融合技术的发展趋势， 如温度、湿度、光照等传感器融合技术在 环境监测等领域的应用。
THANKS
感谢观看
05
比较与选择策略
不同类型传感器之间比较
热电偶传感器 利用热电效应测量温度，具有测量范围广、精度高的特点， 但响应速度较慢，且易受电磁干扰影响。
热电阻传感器 利用材料电阻随温度变化的特性测量温度，具有较高的精 度和稳定性，但线性度较差，需进行非线性补偿。
红外温度传感器 通过测量目标物体发射的红外辐射来测量温度，具有非接 触式测量、响应速度快、抗干扰能力强的优点，但受环境 因素影响较大，精度相对较低。
优缺点分析
优点
热电偶温度传感器具有测量范围宽（-270~+2000℃）、精度高、稳定性好、响应时间快等优点。此 外，热电偶结构简单，制造方便，成本较低。
缺点
热电偶的冷端补偿问题会影响测量精度。同时，热电偶对连接线的材质和长度有一定要求，否则会产 生附加误差。此外，热电偶的长期稳定性和复现性较差。
04
02
电阻式温度传感器
Байду номын сангаас
原理与结构
原理
利用物质电阻随温度变化的特性进行 测量。温度升高时，电阻值增加；温 度降低时，电阻值减小。
• 温度传感器概述 • 电阻式温度传感器 • 热电偶温度传感器 • 红外温度传感器 • 比较与选择策略 • 实验与案例分析 • 总结与展望
01
温度传感器概述
定义与分类
定义
温度传感器是一种将温度变量转 换为可输出信号的传感器，用于 测量物体或环境的温度。
分类
按照测量方式可分为接触式和非 接触式；按照工作原理可分为热 电偶、热电阻、半导体温度传感 器等。
讨论多功能传感器融合技术的发展趋势， 如温度、湿度、光照等传感器融合技术在 环境监测等领域的应用。
THANKS
感谢观看
05
比较与选择策略
不同类型传感器之间比较
热电偶传感器 利用热电效应测量温度，具有测量范围广、精度高的特点， 但响应速度较慢，且易受电磁干扰影响。
热电阻传感器 利用材料电阻随温度变化的特性测量温度，具有较高的精 度和稳定性，但线性度较差，需进行非线性补偿。
红外温度传感器 通过测量目标物体发射的红外辐射来测量温度，具有非接 触式测量、响应速度快、抗干扰能力强的优点，但受环境 因素影响较大，精度相对较低。
优缺点分析
优点
热电偶温度传感器具有测量范围宽（-270~+2000℃）、精度高、稳定性好、响应时间快等优点。此 外，热电偶结构简单，制造方便，成本较低。
缺点
热电偶的冷端补偿问题会影响测量精度。同时，热电偶对连接线的材质和长度有一定要求，否则会产 生附加误差。此外，热电偶的长期稳定性和复现性较差。
04
02
电阻式温度传感器
Байду номын сангаас
原理与结构
原理
利用物质电阻随温度变化的特性进行 测量。温度升高时，电阻值增加；温 度降低时，电阻值减小。
《电阻应变式传感器》课件
薄膜电阻应变式传感器利用薄膜材料制作，具有高灵敏度、低热误差等特点；微型电阻应变式传感器则具有体积 小、重量轻、易于集成等优点，常用于微机电系统等领域。
03
电阻应变式传感器的测量电路
直流电桥测量电路
优点
简单、可靠、稳定性好。
缺点
对温度变化敏感，需要采取温度 补偿措施。
交流电桥测量电路
优点
对直流电源的稳定性要求较低，可以减小电源波动对测量结 果的影响。
在工业生产过程中，电阻应变式压力传感器被广泛应 用于压力控制、流量控制等场合，如气瓶压力监测、 管道压力监测等。
汽车行业
汽车发动机、气瓶、刹车系统等都需要用到压力传感 器，来监测和控制各种气体和液体的压力。
位移传感器的应用实例
自动化生产线
在自动化生产线上，位移传感器被用来检测和控制系 统中的物体位置，如机器人手臂的定位、传送带的物 体位置检测等。
电阻应变式传感器
目 录
• 电阻应变式传感器简介 • 电阻应变式传感器的类型与特性 • 电阻应变式传感器的测量电路 • 电阻应变式传感器的误差来源与补偿方法 • 电阻应变式传感器的应用实例
01
电阻应变式传感器简介
定义与工作原理
定义
电阻应变式传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器，通过测量电阻的变 化来测量受力状态。
总结词
半导体应变式传感器具有高灵敏度、 低温度系数和良好的线性等优点。
详细描述
半导体应变式传感器利用半导体的压 阻效应，即当半导体受到外力作用时 ，其电阻值会发生变化。这种传感器 常用于测量加速度、压力和振动等物 理量。
陶瓷电阻应变式传感器
总结词
陶瓷电阻应变式传感器具有耐高温、耐 腐蚀、高绝缘性和良好的稳定性等特点 。
03
电阻应变式传感器的测量电路
直流电桥测量电路
优点
简单、可靠、稳定性好。
缺点
对温度变化敏感，需要采取温度 补偿措施。
交流电桥测量电路
优点
对直流电源的稳定性要求较低，可以减小电源波动对测量结 果的影响。
在工业生产过程中，电阻应变式压力传感器被广泛应 用于压力控制、流量控制等场合，如气瓶压力监测、 管道压力监测等。
汽车行业
汽车发动机、气瓶、刹车系统等都需要用到压力传感 器，来监测和控制各种气体和液体的压力。
位移传感器的应用实例
自动化生产线
在自动化生产线上，位移传感器被用来检测和控制系 统中的物体位置，如机器人手臂的定位、传送带的物 体位置检测等。
电阻应变式传感器
目 录
• 电阻应变式传感器简介 • 电阻应变式传感器的类型与特性 • 电阻应变式传感器的测量电路 • 电阻应变式传感器的误差来源与补偿方法 • 电阻应变式传感器的应用实例
01
电阻应变式传感器简介
定义与工作原理
定义
电阻应变式传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器，通过测量电阻的变 化来测量受力状态。
总结词
半导体应变式传感器具有高灵敏度、 低温度系数和良好的线性等优点。
详细描述
半导体应变式传感器利用半导体的压 阻效应，即当半导体受到外力作用时 ，其电阻值会发生变化。这种传感器 常用于测量加速度、压力和振动等物 理量。
陶瓷电阻应变式传感器
总结词
陶瓷电阻应变式传感器具有耐高温、耐 腐蚀、高绝缘性和良好的稳定性等特点 。
温度传感器设计PPT课件
VS
详细描述
在医疗领域，温度传感器主要用于体温监 测、保温箱和恒温箱的温度控制等。例如 ，新生儿保温箱、药品储存恒温箱等都需 要精确的温度控制，以确保病患和药品的 安全。此外，体温监测也是医疗诊断中的 重要环节，温度传感器的准确性和可靠性 对于病患的及时救治具有重要意义。
环境温度测量
总结词
环境温度传感器用于气象观测、建筑节能、农业种植等领域，为人们的生活和生产提供 气象和环境数据。
温度传感器应用
要点一
总结词
温度传感器广泛应用于工业、医疗、环境监测等领域。
要点二
详细描述
在工业领域中，温度传感器被广泛应用于各种生产过程中 ，如冶炼、化工、热力发电等，用于监测和控制生产过程 中的温度。在医疗领域中，温度传感器被用于体温测量、 医用消毒等，为医疗诊断和治疗提供重要依据。在环境监 测领域中，温度传感器被用于气象观测、环境监测和生态 保护等方面，以监测和保护环境。
响应。
金属材料易于加工和集成，适 用于大规模生产和应用。
非金属材料
01
陶瓷、玻璃、石英等非金属材料具有较好的耐高温性能和稳定 性，适用于高温环境下的温度测量。
02
非金属材料的热敏电阻具有较高的灵敏度和稳定性，能够提供
准确的温度测量。
非金属材料易于加工成复杂的形状，适用于小型化和集成化的
03
温度传感器设计。
温度传感器是用于测量温度的装 置，它能够将温度这个非电学量 转换为可测量的电信号，以便进 一步处理和控制。
温度传感器类型
总结词
常见的温度传感器类型包括热电偶、热电阻和热敏电阻等。
详细描述
热电偶是一种利用塞贝克效应将温度转换为电势差的传感器，具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点。热电 阻是利用导体电阻随温度变化的特性进行测温的传感器，具有测量精度高、稳定性好等优点。热敏电阻是一种利 用半导体的电阻随温度变化的特性进行测温的传感器，具有灵敏度高、响应速度快等优点。
《温度传感器概述》课件
2 温度传感器种类
温度传感器的种类包括热电传感器、热敏电阻传感器、晶体管传感器、晶体谐振传感器 和光学式传感器等多种类型。
温度传感器的应用
领域应用
温度传感器广泛应用于工业控制、家用电器、汽车、 医疗设备和气象领域等。
物联网中的应用
在物联网中，温度传感器被用于智能家居、智能农 业、环境监测和能源管理等。
温度传感器的工作原理
热电传感器
利用不同金属导体的温差来 产生电压信号。
热敏电阻传感器
根据电阻与温度之间的关系 来测量温度变化。
晶体管传感器
通过晶体管的温度特性来检 测温度变化。
晶体谐振传感器
利用晶体谐振频率对温度进行测量。
光学式传感器
利用光学原理来感知温度变化。
温度传感器的。
3 微电子技术
微电子技术的发展将进一步推动温度传感器的小型化、高性能化和低功耗化。
总结
重要作用
温度传感器在许多领域中发挥了重要的作用，为工业、家居和物联网等提供了不可或缺的数 据支持。
需注意的问题
温度传感器的种类、工作原理、性能指标和选型都是需要注意的问题，确保选择最适合的传 感器。
未来发展
温度传感器的未来发展前景广阔，无线传输技术、光学传感技术和微电子技术将驱动其进一 步创新与突破。
应用环境选型
考虑使用环境的特殊性，选择 能够适应环境条件的温度传感 器。
精度要求选型
根据应用场景的精度要求，选 择具备足够精度的温度传感器。
温度传感器的未来发展趋势
1 无线传输技术
温度传感器的无线传输技术将会得到进一步的发展，实现更方便的数据采集和监测。
2 光学传感技术
光学传感技术可能成为未来温度传感器的重要方向，具备更高的测量精度和更大的应用 潜力。
温度传感器的种类包括热电传感器、热敏电阻传感器、晶体管传感器、晶体谐振传感器 和光学式传感器等多种类型。
温度传感器的应用
领域应用
温度传感器广泛应用于工业控制、家用电器、汽车、 医疗设备和气象领域等。
物联网中的应用
在物联网中，温度传感器被用于智能家居、智能农 业、环境监测和能源管理等。
温度传感器的工作原理
热电传感器
利用不同金属导体的温差来 产生电压信号。
热敏电阻传感器
根据电阻与温度之间的关系 来测量温度变化。
晶体管传感器
通过晶体管的温度特性来检 测温度变化。
晶体谐振传感器
利用晶体谐振频率对温度进行测量。
光学式传感器
利用光学原理来感知温度变化。
温度传感器的。
3 微电子技术
微电子技术的发展将进一步推动温度传感器的小型化、高性能化和低功耗化。
总结
重要作用
温度传感器在许多领域中发挥了重要的作用，为工业、家居和物联网等提供了不可或缺的数 据支持。
需注意的问题
温度传感器的种类、工作原理、性能指标和选型都是需要注意的问题，确保选择最适合的传 感器。
未来发展
温度传感器的未来发展前景广阔，无线传输技术、光学传感技术和微电子技术将驱动其进一 步创新与突破。
应用环境选型
考虑使用环境的特殊性，选择 能够适应环境条件的温度传感 器。
精度要求选型
根据应用场景的精度要求，选 择具备足够精度的温度传感器。
温度传感器的未来发展趋势
1 无线传输技术
温度传感器的无线传输技术将会得到进一步的发展，实现更方便的数据采集和监测。
2 光学传感技术
光学传感技术可能成为未来温度传感器的重要方向，具备更高的测量精度和更大的应用 潜力。
2.2 热电阻 热敏电阻传感器ppt课件
度系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。
整理ppt
7
三.热电阻传感器
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 。
整理ppt
8
三.热电阻传感器
金属热电阻及其特性
• 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。
时，热敏电阻所消耗的功率不得超过额定功率
整理ppt
37
热敏电阻外形
MF12型 NTC热敏电
阻
聚脂塑料封装 热敏电阻
整理ppt
38
其他形式的热敏电阻
玻璃封装 NTC热敏电
阻
MF58 型热敏电阻
整理ppt
39
其他形式的热敏电阻
带安装孔的热敏电阻
大功率PTC热敏电阻
整理ppt
40
其他形式的热敏电阻（续）
整理ppt
11
三.热电阻传感器
其他热电阻
① 镍使用温度范围是-50～100℃和-50～150 ℃。但目前应用 较少：镍非线性严重，材料提取也困难。但灵敏度都较高， 稳定性好，在自动恒温和温度补偿方面的应用较多。（我国 定为标准化热电阻）
② 铟电阻适宜在-269～-258℃温度范围内使用，测温精度高， 灵敏度是铂电阻的10倍，但是复现性差。
t0 , t ——介质的起始温度和变化温度（℃）； B ——热敏电阻材料常数，一般为2000～6000K，
其大小取决于热敏电阻的材料。
BlnRRT0 T1T10
整理ppt
30
热敏电阻的电阻温度系数
热敏电阻在其本身温度变化1℃时，电阻值的相对变化量
整理ppt
7
三.热电阻传感器
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 。
整理ppt
8
三.热电阻传感器
金属热电阻及其特性
• 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。
时，热敏电阻所消耗的功率不得超过额定功率
整理ppt
37
热敏电阻外形
MF12型 NTC热敏电
阻
聚脂塑料封装 热敏电阻
整理ppt
38
其他形式的热敏电阻
玻璃封装 NTC热敏电
阻
MF58 型热敏电阻
整理ppt
39
其他形式的热敏电阻
带安装孔的热敏电阻
大功率PTC热敏电阻
整理ppt
40
其他形式的热敏电阻（续）
整理ppt
11
三.热电阻传感器
其他热电阻
① 镍使用温度范围是-50～100℃和-50～150 ℃。但目前应用 较少：镍非线性严重，材料提取也困难。但灵敏度都较高， 稳定性好，在自动恒温和温度补偿方面的应用较多。（我国 定为标准化热电阻）
② 铟电阻适宜在-269～-258℃温度范围内使用，测温精度高， 灵敏度是铂电阻的10倍，但是复现性差。
t0 , t ——介质的起始温度和变化温度（℃）； B ——热敏电阻材料常数，一般为2000～6000K，
其大小取决于热敏电阻的材料。
BlnRRT0 T1T10
整理ppt
30
热敏电阻的电阻温度系数
热敏电阻在其本身温度变化1℃时，电阻值的相对变化量
温度传感器应用电路演示幻灯片
R2
R1
Es
?A
R3
r
r Rt
r
桥臂
图中Rt 为热电阻； r为引线电阻； R1 ，R2为固定电阻； R3为调零精 密可变电阻。调使 Rt0= R3 ，（ Rt0：热电阻在 0 ℃时的电阻值） ，在0 ℃时，（ R3+r）* R1= （ Rt0+r ）* R2电桥平衡。测量时， Rt阻值变化时，从电流表中即可有 电流流过。
3
单相异步电机启动用热敏电阻原理图
5. 气敏电阻检漏报警器
预热 开关
工作 开关
气敏 电阻
气敏输出电压
检出可燃气体时，气敏电 阻减小，电压增大， V1 触发 V2 ，报警灯亮，音频振荡电
路也自激振荡声音报警。
4
6. 矿灯瓦斯报警器
检出瓦斯气体时，气敏电阻减小， V1、 V2 导通，V3 、V4 振荡，报警灯闪烁。
4.单相异步电 机启动
工作绕组 启动绕组
图8.2.4 热敏电阻测量单点温度原理图
图8-5
电动机刚起动时，PTC 热敏电阻尚未发热 ，阻值很小，起动绕组处于通路状态，对 启动电流几乎没影响，启动后，热敏电阻 自身发热，温度迅速上升，阻值增大；当 阻值远大于启动线圈 L2 阻抗时，就认为 切断了启动线圈，只由工作线圈 L1 正常 工作。此时电动机已起动完毕，进入单相 运行状态。
8.2.5 应用
1.NTC热敏电阻实现单点温度控制电路 单点温度控制是常见的温度控制形式，如图8.2.2所示。
直流电桥
调整b点电位Ub，即预设温度Tb，初始 时继电器不通电，常闭触点K闭合，加 热器通电加热。
比较器
1
2.热敏电阻测量真空度
真空度测量的方法比较多，利用热敏电阻实现真空度的测量电路原理如图8.2.3所示。
温度传感器PPT课件
•由于两端温差的存在、高温端 电子能量比低温端电子能量大。 因而，高温端失去电子带正电 荷，低温端获得电子带负电， 这样，在导体内从高温端到低 温端形成一个静电场。
（一）热电偶式传感器
❖ 2）温差电势
当静电场形成并两端电子数达到动态平衡时，
在导体两端便产生一个相应的电位差，即（UtUt0），该电位差称温差电动势。
（一）热电偶式传感器
❖ 1）接触电势
接触电动势的大小取决于两种不同导体的性质 和接触点的温度，与材料几何形状和接触点的位 置无关。
e U U At、t0 e U U Bt、t0
At
Bt
At0
Bt0
（1）
（一）热电偶式传感器
❖ 2）温差电势
图2 温差电势
•温差电势：在同一导体的两端 因其温度不同而产生的一种热 电势。
e U U At、t0 e U U Bt、t0
At
Bt
At0
Bt0
（2）
（一）热电偶式传感器
❖ 3）热电偶回路总热电动势
总热电势是接触电势和温差电势之和。即：
ee e e E A ( t、 B t0 ) A tBB t、 t0 A t0 B A t、 t0 （3）
由于温差电势比接触电势小得多，故可略去。则：
❖ 温度传感器在日本等国已应用于煤矿井下。
（一）热电偶式传感器
❖ 1、热电效应
•两种不同的导体（或半导体）如A/B，组成闭合回路，当A、B 相接的两个节点温度不同时（t≠t0），则在回路中产生一个 热电动势，这种现象通常称作热电效应。 •A、B组件称热电偶，每个单件称热电极。两个接点中，一端 称工作端（测量端或热端）如t端；另一端称自由端（参比端 或冷端）如t0端。
（一）热电偶式传感器
❖ 2）温差电势
当静电场形成并两端电子数达到动态平衡时，
在导体两端便产生一个相应的电位差，即（UtUt0），该电位差称温差电动势。
（一）热电偶式传感器
❖ 1）接触电势
接触电动势的大小取决于两种不同导体的性质 和接触点的温度，与材料几何形状和接触点的位 置无关。
e U U At、t0 e U U Bt、t0
At
Bt
At0
Bt0
（1）
（一）热电偶式传感器
❖ 2）温差电势
图2 温差电势
•温差电势：在同一导体的两端 因其温度不同而产生的一种热 电势。
e U U At、t0 e U U Bt、t0
At
Bt
At0
Bt0
（2）
（一）热电偶式传感器
❖ 3）热电偶回路总热电动势
总热电势是接触电势和温差电势之和。即：
ee e e E A ( t、 B t0 ) A tBB t、 t0 A t0 B A t、 t0 （3）
由于温差电势比接触电势小得多，故可略去。则：
❖ 温度传感器在日本等国已应用于煤矿井下。
（一）热电偶式传感器
❖ 1、热电效应
•两种不同的导体（或半导体）如A/B，组成闭合回路，当A、B 相接的两个节点温度不同时（t≠t0），则在回路中产生一个 热电动势，这种现象通常称作热电效应。 •A、B组件称热电偶，每个单件称热电极。两个接点中，一端 称工作端（测量端或热端）如t端；另一端称自由端（参比端 或冷端）如t0端。
《电阻式传感器 》课件
绕制或印刷导电线路
在弹性元件上绕制或印刷导电线路，确保 线路的电阻值和稳定性。
04
电阻式传感器的实际应用 案例
压力传感器
01
压力传感器是一种常见的电阻式传感器，它能够将压力信号转换为电 信号，从而实现压力的测量和控制。
02
在汽车工业中，压力传感器被广泛应用于发动机控制、气瓶压力监测 、空调系统等。
市场发展与竞争格局
市场需求
随着工业自动化、智能制造等领域的发展， 电阻式传感器的市场需求不断增长。
竞争格局
国内外企业在电阻式传感器市场上展开激烈竞争， 技术、品质和服务成为竞争的关键因素。
市场趋势
未来电阻式传感器市场将朝着智能化、小型 化、集成化、高精度和高可靠性的方向发展 。
06
总结与展望
电阻式传感器的重要地位
温度影响
电阻式传感器的电阻值会受到温度的影响，导致测量结果的误差。因此，需要采 取一定的温度补偿措施。
稳定性
经过长时间使用和多次测量后，电阻式传感器仍能保持其基本特性的能力，是衡 量传感器性能的重要指标。
响应时间与恢复时间
响应时间
电阻式传感器对输入物理量变化做出 反应的时间，即从输入变化到输出变 化所需的时间。
原材料准备
根据设计要求，准备所需的敏感材料、弹 性材料和辅助材料。
性能测试与校准
对制造完成的电阻式传感器进行性能测试 和校准，确保其测量精度和稳定性达到预 期要求。
制造弹性元件
根据设计图纸，采用机械加工或成型工艺 制造弹性元件。
组装与调整
将敏感元件、弹性元件和导电线路组装在 一起，并进行必要的调整和测试，以确保 传感器性能符合要求。
生物材料
结合生物材料，开发出具有生物 相容性和生物活性的传感器，用 于医疗、生物监测等领域。
常用温度传感器ppt课件
（2）按物理现象分类 P44 表2-1
（3）按测温范围分类 P44 表2-2
（4）按测温特性分类 P44 表2-3
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5
四.温度传感器的主要发展方向
超高温与超低温传感器 提高温度传感器的精度和可靠性
研制家用电器、汽车及农畜业所需要的价廉的 温度传感器
发展新型产品 发展适应特殊测温要求的温度传感器
7
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 。
水银温度计-----热胀冷缩 双金属温度计------两种不同金属在温度改
变时膨胀程度不同
最新编辑ppt
4
三、温度传感器的分类
用来测量温度的传感器种类种类很多，常 用的有热敏电阻、热电阻、PN结、热电偶以 及为简化测量电路而开发的集成温度传感器。
温度传感器按不同的分类依据分类如下：
（1） 按传感器于被测介质的接触方式：接触式 和非接触式
➢缺点：
电阻率较小（仅为铂的几分之一），因此铜电阻所用阻丝细而且长；
机械强度较差，热惯性较大，在温度高于100℃时，易氧化，稳定性较差。
因此，只能用于低温及无腐蚀性的最介新编质辑p中pt 。
13
2、热电阻的结构 电阻体的结构
➢电阻体由电阻丝和支架组 成。通常铂丝直径在0.03～ 0.07mm之间，可单层绕制， 电阻体可做得很小。
（3）按测温范围分类 P44 表2-2
（4）按测温特性分类 P44 表2-3
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四.温度传感器的主要发展方向
超高温与超低温传感器 提高温度传感器的精度和可靠性
研制家用电器、汽车及农畜业所需要的价廉的 温度传感器
发展新型产品 发展适应特殊测温要求的温度传感器
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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 。
水银温度计-----热胀冷缩 双金属温度计------两种不同金属在温度改
变时膨胀程度不同
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三、温度传感器的分类
用来测量温度的传感器种类种类很多，常 用的有热敏电阻、热电阻、PN结、热电偶以 及为简化测量电路而开发的集成温度传感器。
温度传感器按不同的分类依据分类如下：
（1） 按传感器于被测介质的接触方式：接触式 和非接触式
➢缺点：
电阻率较小（仅为铂的几分之一），因此铜电阻所用阻丝细而且长；
机械强度较差，热惯性较大，在温度高于100℃时，易氧化，稳定性较差。
因此，只能用于低温及无腐蚀性的最介新编质辑p中pt 。
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2、热电阻的结构 电阻体的结构
➢电阻体由电阻丝和支架组 成。通常铂丝直径在0.03～ 0.07mm之间，可单层绕制， 电阻体可做得很小。
《温度传感器》课件
常见温度传感器介绍
REPORTING
热电偶温度传感器
总结词
基于热电效应原理，测量范围宽，准确度高，但响应时间较慢。
详细描述
热电偶温度传感器是利用热电效应原理进行测温的传感器，其测量范围宽，准 确度高，适用于中高温的测量。但由于其响应时间相对较慢，因此不适用于需 要快速响应的场合。
热电阻温度传感器
总结词
温度传感器通过感知周围环境的温度变化，将其转换为电信 号，再经过信号处理电路的处理，最终输出温度值。
详细描述
温度传感器内部通常包含敏感元件和信号处理电路。敏感元 件负责感知周围环境的温度变化，产生相应的电信号；信号 处理电路则对电信号进行放大、滤波、线性化等处理，最终 输出稳定的温度值。
PART 02
温度传感器类型
总结词
温度传感器有多种类型，包括热电阻、热电偶、集成温度传感器等。
详细描述
热电阻型温度传感器利用金属导体的电阻随温度变化的特性来测量温度；热电偶 型温度传感器利用热电效应原理测量温度；集成温度传感器则是将温度传感器与 信号处理电路集成在一起，具有测量精度高、体积小等优点。
温度传感器工作原理
温度传感器可用于监测工厂或工业园 区的环境温度，优化能源消耗，降低 运营成本。
农业领域应用
温室环境调控
在温室种植中，温度对作物的生 长至关重要。温度传感器可以监 测温室内外的温度变化，为温室
环境调控提供数据支持。
畜禽养殖管理
在畜禽养殖中，温度传感器可以帮 助养殖户监测畜禽的生长环境，提 高养殖效率和管理水平。
农业物联网应用
结合物联网技术，温度传感器可以 为农业智能化管理提供数据支持， 实现精准农业和智慧农业的发展。
医疗领域应用
REPORTING
热电偶温度传感器
总结词
基于热电效应原理，测量范围宽，准确度高，但响应时间较慢。
详细描述
热电偶温度传感器是利用热电效应原理进行测温的传感器，其测量范围宽，准 确度高，适用于中高温的测量。但由于其响应时间相对较慢，因此不适用于需 要快速响应的场合。
热电阻温度传感器
总结词
温度传感器通过感知周围环境的温度变化，将其转换为电信 号，再经过信号处理电路的处理，最终输出温度值。
详细描述
温度传感器内部通常包含敏感元件和信号处理电路。敏感元 件负责感知周围环境的温度变化，产生相应的电信号；信号 处理电路则对电信号进行放大、滤波、线性化等处理，最终 输出稳定的温度值。
PART 02
温度传感器类型
总结词
温度传感器有多种类型，包括热电阻、热电偶、集成温度传感器等。
详细描述
热电阻型温度传感器利用金属导体的电阻随温度变化的特性来测量温度；热电偶 型温度传感器利用热电效应原理测量温度；集成温度传感器则是将温度传感器与 信号处理电路集成在一起，具有测量精度高、体积小等优点。
温度传感器工作原理
温度传感器可用于监测工厂或工业园 区的环境温度，优化能源消耗，降低 运营成本。
农业领域应用
温室环境调控
在温室种植中，温度对作物的生 长至关重要。温度传感器可以监 测温室内外的温度变化，为温室
环境调控提供数据支持。
畜禽养殖管理
在畜禽养殖中，温度传感器可以帮 助养殖户监测畜禽的生长环境，提 高养殖效率和管理水平。
农业物联网应用
结合物联网技术，温度传感器可以 为农业智能化管理提供数据支持， 实现精准农业和智慧农业的发展。
医疗领域应用
九年级上册5.2温度传感器(共35张PPT)
热电阻传感器
热电阻：电阻值随温度变化的温度检测元件。 金属热电阻的阻值与温度的关系： RT=R0[1+a(T-T0)+b(T-T0)2...] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热电阻的阻值与温度的关系： RT=AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
右图是采用热敏电阻的温度测量电路， 图ａ为并联方式，热敏电阻ＲＴ与电阻ＲＳ 并联，输出ＵＯ为： U0=( )Ub 式中，ＲＴＨ＝ＲＲＴ//ＲＳ。由于这种电 路非常简单，电源电压的变化会直接影 响输出，因此，工作电源一般采用稳压 电源。 图ｂ)为桥接方式，热敏电阻作为桥 的一臂，输出为桥路之差，即为: Ｕ0＝ ( )Ua 式中，ＲＴＨ＝ＲＲＴ//ＲＳ。
温度传感器
温度传感器的类型
Template for Microsoft PowerPoint
温度传感器的测温范围
用比较法测量各种量（如电阻、电容、电感等）的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知（Ｒ2），一对角线中接入直流电源Ｕ，另一对角线接入检流计Ｇ。可以通过调节各已知电阻的值使Ｇ中无电流通过，则电桥平衡，未知电阻Ｒ2＝Ｒ1·Ｒ４/Ｒ3。 图2中，非平衡电桥的BD两端接负载电阻为Ro的电压表。该电桥不需要调平衡，只要测量输出电压Uo或电流Io，就可得到Rx值。 当负载电阻Ro→∞（即电桥输出处于开路状态）时，Io=0，电桥输出端接数字电压表或高输入阻抗放大器时属这种情况。
用热敏电阻构成的测温计
图c用热敏电阻作为运算放大器的反馈电阻的测温电路，电路中2.5V基准电压与电阻形成的电流变换为与热敏电阻阻值变化相应的电压，这作为运算放大器A1的输出电压。该输出电压再经运算放大器A2后会被扣除一定的偏置电压，于是A2的输出电压信号与温度相对应。该电路的热敏电阻直接接在运算放大器构成的反相放大电路中，易受到外部感应噪声的影响，因此，重要的是热敏电阻回路的布线要尽量短。 根据继承运算放大器的性质不难算得： U0= 图d是热敏电阻与比较器组合的电路，其电路若达到设定温度，则比较器A1开始工作，A1应具有适当时滞特性，这样，电路就具有较好的快关特性。 U+=[(1.5+RP)/(1.5+RP+RT||Rs)]Ucc U-=(1/2)Ucc U+>U-时比较器开始工作。
热电阻：电阻值随温度变化的温度检测元件。 金属热电阻的阻值与温度的关系： RT=R0[1+a(T-T0)+b(T-T0)2...] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热电阻的阻值与温度的关系： RT=AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
右图是采用热敏电阻的温度测量电路， 图ａ为并联方式，热敏电阻ＲＴ与电阻ＲＳ 并联，输出ＵＯ为： U0=( )Ub 式中，ＲＴＨ＝ＲＲＴ//ＲＳ。由于这种电 路非常简单，电源电压的变化会直接影 响输出，因此，工作电源一般采用稳压 电源。 图ｂ)为桥接方式，热敏电阻作为桥 的一臂，输出为桥路之差，即为: Ｕ0＝ ( )Ua 式中，ＲＴＨ＝ＲＲＴ//ＲＳ。
温度传感器
温度传感器的类型
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温度传感器的测温范围
用比较法测量各种量（如电阻、电容、电感等）的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知（Ｒ2），一对角线中接入直流电源Ｕ，另一对角线接入检流计Ｇ。可以通过调节各已知电阻的值使Ｇ中无电流通过，则电桥平衡，未知电阻Ｒ2＝Ｒ1·Ｒ４/Ｒ3。 图2中，非平衡电桥的BD两端接负载电阻为Ro的电压表。该电桥不需要调平衡，只要测量输出电压Uo或电流Io，就可得到Rx值。 当负载电阻Ro→∞（即电桥输出处于开路状态）时，Io=0，电桥输出端接数字电压表或高输入阻抗放大器时属这种情况。
用热敏电阻构成的测温计
图c用热敏电阻作为运算放大器的反馈电阻的测温电路，电路中2.5V基准电压与电阻形成的电流变换为与热敏电阻阻值变化相应的电压，这作为运算放大器A1的输出电压。该输出电压再经运算放大器A2后会被扣除一定的偏置电压，于是A2的输出电压信号与温度相对应。该电路的热敏电阻直接接在运算放大器构成的反相放大电路中，易受到外部感应噪声的影响，因此，重要的是热敏电阻回路的布线要尽量短。 根据继承运算放大器的性质不难算得： U0= 图d是热敏电阻与比较器组合的电路，其电路若达到设定温度，则比较器A1开始工作，A1应具有适当时滞特性，这样，电路就具有较好的快关特性。 U+=[(1.5+RP)/(1.5+RP+RT||Rs)]Ucc U-=(1/2)Ucc U+>U-时比较器开始工作。
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热敏电阻是利用某些金属氧化物或单晶 锗、硅等材料，按特定工艺制成的感温元件。 热敏电阻可分为三种类型，即： 正温度系数（PTC）热敏电阻
负温度系数（NTC）热敏电阻
在某一特定温度下电阻值会发生突变的 临界温度电阻器（CTR）。
热敏电阻的（Rt—t）特性
1-负指数型NTC； 2-突变型NTC；3-突变型PTC ；4-线性型PTC
各种热敏电阻的特性曲线
热敏电阻的外形、结构及符号
a）圆片型热敏电阻 b）柱型热敏电阻 c）珠型热敏电 阻 d）铠装型 e）厚膜型 f）图形符号 1—热敏电阻 2—玻璃外壳 3—引出线 4—紫铜外壳 5—传热安装孔
1．温度测量
用于测量温度的热敏电阻一般结构较简单，价格较低廉。 没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方；密封的热 敏电阻不怕湿气的侵蚀，可以用在较恶劣的环境下。由于热敏 电阻的阻值较大，故其连接导线的电阻和接触电阻可以忽略， 使用时采用二线制即可。
智能温度式
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储 器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、 随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能 输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU);并且它是在 硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化的程度也取决于软件 的开发水平。
集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集 成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它是将温度 传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。 模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价 格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温、控 测，不需要进行非线性校准，外围电路简单。
热敏电阻外形
MF12型 NTC热敏电阻
聚脂塑料封装 热敏电阻
其他形式的热敏电阻
玻璃封装 NTC热敏电阻
MF58 型热敏电阻
其他形式的热敏电阻
带安装孔的热敏电阻
大功率PTC热敏电阻
其他形式的热敏电阻（续）
贴片式NTC 热敏电阻
其他形式的热敏电阻（续）
MF58型（珠形）高精度 负温度系数热敏电阻
热电阻式传感器
金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器，是利 用金属导体的电阻值随温度的变化而变化的原理进行测 温的。 金属热电阻的主要材料是铂和铜。 热电阻广泛用来测量-220～+850℃范围内的温度， 少数情况下，低温可测量至1K（-272℃），高温可测量 至1000℃。
热电阻的主要技术性能
热敏电阻 半导体热敏电阻简称热敏电阻，是一种 新型的半导体测温元件。
传统分立式
传统的分立式温度传感器—热电偶传感器 热电偶传感器是工业测量 中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间 介质的影响，具有较高的精确度;测量范围广，可从-50℃-1600℃进 行连续测量，特殊的热电偶如金铁-镍铬，最低可测到-269℃，钨-铼 最高可达2800℃。
模拟集成式
MF5A-3型热敏电阻
（参考深圳科蓬达电子有限公司资料）
非标热敏电阻
非标热敏电阻（续）
热敏电阻体温表
热敏电阻用于电热水器的温度控制
热敏电阻用于CPU的温度测量
（参考小熊在线公司资料）
1.铂热电阻的电阻—温度特性
铂电阻的特点是测温精度高，稳定性好，所以在 温度传感器中得到了广泛应用。铂电阻的应用范围为 -200～+850℃。 铂电阻的电阻—温度特性方程，在 -200～0℃的 温度范围内为： Rt=R0[1+At+Bt2+Ct3(t-100)]
电阻式温度传感器
温度是表征物体冷热程度的物理量， 自然界中任何物理、化学过程的变 化都与温度联系紧密。
温度传感器就是用来 检测温度的器件，主 要由感温元件和测量 电路组成，其种类繁 多，分类方法也有很 多种。
按照测温原理来区分
电阻式
热膨胀式
热电偶式
辐射式
接触式温度传感器 非接触式温度传感器
接触式温度传感器的特点：传感器直接与被测物体接触进行温度 测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度， 特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。因此采用这种方 式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够 大。 非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线， 从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度 却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象 的温度场；连续可在一定的温度范围内对某些元件进行温度补 偿。例如，动圈式仪表表头中的动圈由铜线绕成，温度升高， 其电阻值增大，引起测量误差，为此可在动圈回路中串入由 负温度系数热敏电阻组成的电阻网络，从而抵消由于温度引 起的误差。实际应用时，将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝 电阻并联后再与被补偿元件串联。
在0～+850℃的温度范围内为： Rt=R0(1+At+Bt2)
薄膜型及普通型铂热电阻
薄膜铂电阻是使用最新的薄膜 技术而制造的温度传感器。与 其他类型的热电阻比较，此产 品具有适于大批量生产，一致 性好，成本低及尺寸小等特点。
小型铂热电阻
防爆型铂热电阻
汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
END