热电阻与热敏电阻
热电阻和热敏电阻的相同点和不同点
热电阻和热敏电阻的相同点和不同点热电阻和热敏电阻是电阻的两种类型,它们在一些方面有相似之处,但在其他方面又有显著的不同。
本文将针对这一主题展开讨论,帮助读者深入了解这两种电阻的特点和应用。
1. 相同点1.1 根本原理相似热电阻和热敏电阻都是利用材料的电阻随温度的变化而变化的原理来工作的。
在温度上升时,电阻值也会相应增大;温度下降时,电阻值减小。
这是它们最基本的相似之处。
1.2 用途广泛无论是热电阻还是热敏电阻,都被广泛应用于工业控制、温度测量、温度补偿等领域。
它们都能够在一定范围内准确地反映温度变化,因此都是温度传感器中常见的元件。
2. 不同点2.1 材料不同热电阻通常是由铂、镍、铜等材料制成,是一种金属电阻温度传感器;而热敏电阻则是利用半导体材料的温度特性来工作的,如氧化锌、氧化铅等。
从材料上来说,它们有着明显的差异。
2.2 灵敏度不同热敏电阻对温度的敏感度较高,通常可以在较小的温度范围内提供较高的精度,而热电阻则在这一点上稍显不足。
这也使得热敏电阻在一些对温度感应要求较高的场合中更为适用。
3. 个人观点在实际应用中,选择使用热电阻还是热敏电阻,需要根据具体的场合和要求来综合考虑。
通常情况下,如果需要在较宽温度范围内工作,且对精度要求不是特别高的话,热电阻是一个不错的选择;而在对温度变化要求较为敏感、且工作温度较窄的情况下,热敏电阻可能更适合一些。
总结起来,热电阻和热敏电阻虽然在原理上有相似之处,但在材料、工作范围和精度上存在较大的差异。
在具体应用时,需要充分了解它们的特点和优缺点,以便做出正确的选择。
热电阻和热敏电阻是电阻的两种类型,它们在温度测量和温度补偿等领域有着重要的应用。
虽然它们在某些方面有相似之处,但在其他方面又有显著的不同。
本文将深入讨论这两种电阻的特点和应用,并对它们的原理、材料、工作范围以及精度等方面进行更详细的比较和分析。
热电阻和热敏电阻之间最基本的相似之处在于它们都是利用材料的电阻随温度的变化而变化的原理来工作的。
热电阻,热敏电阻及热电偶有哪些区别
热电阻,热敏电阻及热电偶有哪些区别?热电阻、热电偶都是常见的温度传感器/类型,都用于测量物体温度,但热电阻和热电偶也是存在一些区别的。
下面我们主要讲讲热电阻和热电偶有哪些区别?热电阻被广泛应用于工业领域,它可以将电信号运输较远距离,且具有稳定性好,精确度高,灵敏性好等特点,热电阻需要电源激励,不能测量温度变化的瞬时值,热电阻测温范围不是很大,工业上应用的热电阻主要有:Pt100,Pt10,Cu50,Cu100。
热电阻不需要补偿导线,价格比热电偶要便宜。
有些人容易将热敏电阻和热电阻混淆,其实热敏电阻和热电阻是完全2个不一样的概念,热电阻主要用于加热使用,如电热毯等等里面用的电热丝;热敏电阻,是根据温度的不同,自身的电阻值发生变化,主要用在温度传感器上面,如ntc热敏电阻/,即负温度系数热敏电阻。
相对于热电阻,热电偶测温范围更广,动态响应好,结构也不复杂,稳定性能好,能够很好地进行自动集中控制。
是应用最广泛的温度传感器,热电偶的测温原理是基于热电效应,又称为塞贝克效应。
普通型和铠装型是热电偶的2种不同结构。
热电偶需要补偿导线来传递电信号。
目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。
热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。
普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。
但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。
不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。
热电阻温度测量原理
热电阻温度测量原理
热电阻温度测量原理是基于热电效应的原理进行的。
热电效应是指当两种不同金属连接形成闭合回路时,如果两个连接点的温度不同,会产生电势差。
热电阻温度测量利用了这个原理,将热敏电阻(PT100)作为测温元件。
热电阻的工作原理是通过测量电阻随温度变化的关系来确定温度。
PT100是一种白金电阻,其电阻值随温度的变化服从国际标准的“Pt100”温度-电阻转换关系。
该关系表明,当温度升高时,PT100的电阻值也会增加。
这种关系是稳定和可重复的,使得PT100成为常用的热敏电阻元件。
具体的测量方法是将PT100连接到电路中,形成一个闭合电路。
当电路中有电流通过时,根据热电效应,PT100的两个端点会产生一个电势差。
这个电势差可以通过测量电路中的电压来确定。
由于PT100的电阻值与温度成正比关系,根据测得的电势差和PT100的温度-电阻转换关系,就可以准确地确定温度。
为了提高测量的精确度,常常采用一些校准方法,例如使用冰点温度或沸点温度来进行校准。
这样可以确保测量结果的准确性。
总的来说,热电阻温度测量原理是基于热电效应的原理,通过测量电势差和温度-电阻转换关系来确定温度。
热敏电阻
PT100作为测温元件,可以提供稳定和可靠的温度测量结果。
热电阻的主要分类介绍
热电阻的主要分类介绍热电阻是一种温度变化时使用的传感器。
它通过利用材料的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度。
根据热电阻的材料、结构和工作原理等特点,可以将热电阻分为多种不同的类型。
下面将主要介绍热电阻的几种常见分类。
1.常规热电阻:常规热电阻是指传统的PT100和PT1000热电阻。
PT100热电阻的电阻值在0℃时为100欧姆,而PT1000热电阻的电阻值在0℃时为1000欧姆。
这种热电阻所使用的材料通常是铂,因为铂能够在广泛的温度范围内保持稳定的电阻值,同时还具有较低的温度系数。
2.储能热电阻:储能热电阻利用材料在温度变化时具有的热容量来测量温度。
热容量越大,热电阻在温度变化时的响应速度越快。
常见的储能热电阻有铜热电阻和钢热电阻等。
3.陶石热电阻:陶石热电阻是一种结构简单、易于安装的热电阻。
它将热电阻丝封装在陶瓷管或陶石体内,具有良好的耐热性能和机械强度,可以适应较恶劣的工作环境。
陶石热电阻的特点是响应速度快、精度高、抗震性强等。
4.薄膜热电阻:薄膜热电阻是利用薄膜材料的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度的热电阻。
它的结构简单、尺寸小,响应速度快,适用于局部温度测量。
常见的薄膜热电阻有铂膜热电阻、镍膜热电阻等。
5.粘性热电阻:粘性热电阻是利用热敏电阻在温度变化时的电阻值变化来测量温度的热电阻。
它的特点是结构简单、响应速度快、成本低。
常见的粘性热电阻有碳膏电阻、正交电阻等。
6.革命性的热电阻:革命性的热电阻是近年来新兴的一种热电阻类型,主要是指基于新材料或新结构的热电阻。
这些热电阻具有较高的灵敏度、较低的功耗、较宽的温度测量范围等特点,可以满足现代工业对温度测量精度、速度和可靠性的要求。
总之,热电阻作为一种常用的温度传感器,根据不同的要求和应用场合,可以选择不同类型的热电阻进行温度测量。
以上是对热电阻的主要分类的简要介绍。
认识热敏电阻
练一练
试做: 用光敏电阻、小灯泡、电池、调节电阻、连接导线自行设
计一个用光敏电阻控制小灯泡的电路,使温度较高时小灯泡 点亮,温度较低时小灯泡熄灭。
知识拓展——热敏电阻型号命名方法
知识拓展
二、常用热敏电阻主要参数
六、动手实践
测试注意事项: 1.热敏电阻是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的,所
以用万用表测量热敏电阻时,亦应在环境温度接近25℃时进 行,以保证测试的可信度。
2.测量功率不得超过规定值,以免电流热效应引起测量误 差。
3.注意正确操作。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以 防止人体温度对测试产生影响。
第二类为突变型NTC,又称临界温度型(CTR)。可用于各 种电子电路中抑制浪涌电流。负突变型热敏电阻的温度一电 阻特性如图曲线1所示。
NTC热敏电阻器常作为点温、表面温度、温差、温场等的测量及电子线路的热补 偿线路。
CTR热敏电阻常用来控温报警。
二、热敏电阻的检测
热敏电阻的检测主要包括标称阻值的检测和热性能的检测。
半导体热敏电阻是一种利用半导体材料制成的新型元件。
测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度
检测和控制。
常用来制造半导体热电阻的材料为锰、镍、铜、钛、镁等 氧化物。
一、认识热敏电阻
热敏电阻根据其阻值随温度变化不同可分为正温度系数 热敏电阻和负温度系数热敏电阻两大类。
一、认识热敏电阻
热敏电阻
一、认识热敏电阻 二、热敏电阻的检测 三、热敏电阻的测量电路 四、热敏电阻的应用 五、动手实践
热电阻是基于导体或半导体的阻值随温度变化而变化的特性进行温度测量的。广 泛应用于石油、化工、机械、冶金、电力、 轻纺、食品、医疗、原子能、宇航等行业 中。
热电偶和热电阻热敏电阻的区别
热电偶和热电阻、热敏电阻的区别热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因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。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
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.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。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准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热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
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。
标准化热电偶我国从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。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成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.热电偶冷端的温度补偿由于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。
2.2 热电阻 热敏电阻传感器ppt课件
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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 。
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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
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热敏电阻外形
MF12型 NTC热敏电
阻
聚脂塑料封装 热敏电阻
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其他形式的热敏电阻
玻璃封装 NTC热敏电
阻
MF58 型热敏电阻
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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
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40
其他形式的热敏电阻(续)
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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
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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
热电阻和热敏电阻的区别和各自的特点
热电阻和热敏电阻的区别和各自的特点
热电阻和热敏电阻是常见的温度测量元件,它们在工业、家电和科学领域中被广泛使用。
虽然两者都用于测量温度,但它们在工作原理和特点上有一些区别。
热电阻是一种温度敏感元件,它的电阻值随温度的变化而变化。
通常使用的热电阻材料是铂(Pt100)或镍(Ni100、Ni200)等。
热电阻的特点是具有较高的精度和稳定性,能够提供准确的温度测量值。
此外,热电阻具有较宽的测量范围和较长的使用寿命,适用于各种工业和实验室环境。
然而,热电阻的价格相对较高,并且响应速度较慢。
与此相反,热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件。
常见的热敏电阻材料有氧化铁(Fe2O3)、氧化锌(ZnO)等。
热敏电阻的特点是价格相对较低,并且在低温环境下响应速度较快。
然而,热敏电阻的精度和稳定性较差,容易受到环境干扰和材料老化而产生误差。
因此,在高精度的温度测量场合,热敏电阻通常不是首选。
总结起来,热电阻和热敏电阻在温度测量应用中具有不同的特点。
热电阻具有高精度、稳定性好、使用寿命长等优点,但价格较高且响应速度较慢;而热敏电阻价格相对较低,响应速度较快,但精度和稳定性较差。
在选择适合的温度测量元件时,需根据具体应用需求和预算等因素综合考虑。
热电偶和热电阻热敏电阻的区别
热电偶和热电阻、热敏电阻的区别热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因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。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
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.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。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准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热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
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。
标准化热电偶我国从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。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成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。
热电阻及热敏电阻..
热电阻 ④热电阻测量电路
如果热电阻安装的地方与仪表相距甚远,当环境
温度变化时其连接导线电阻也要变化。因为它与热电
阻 Rt 是串联的,也是电桥臂的一部分,所以会造成测 量误差。
热电阻一般与动圈仪表、自动平衡电桥配套使用。
动圈显示仪表特点: 零位可调 显示内容任选 刻度自由标定
G为动圈显示仪表; R1、R2、R3及(Rt+2RW)组成不平衡 电桥四个桥臂,Rt为热电阻, RW=RW1+RL为线路电阻,RL1为热电阻
防爆式铂热电阻
Pt100热电阻 Pt100热R100 W (100) R0
式中 R100——水沸点(100℃)时的铂电阻的电阻值; R0——水冰点(0℃)时的铂电阻的电阻值。 目前已经达到W(100)=1.3930, 铂纯度:99.9995% 工业用铂电阻纯度W(100)=1.387-1.390
RL1及连接导线RL2分别接在
两个桥臂上,从而使得它们 由于环境温度变化而引入的 误差被相互抵消。
热电阻
热敏电阻
半导体测温IC
热敏电阻
1834年以前,M.法拉第就发现硫化银等半导体材料具 有很大的负电阻温度系数 1871年西门子公司首先用纯铂制成测温用铂热敏电阻器 ,之后又出现纯铜和纯镍热敏电阻器 1940年美国J.A.贝克等人发现某些过渡金属氧化物经混 合烧结后,成为具有很大负温度系数的半导体,而且性 能相当稳定。
引线电阻,RL2为连接导线的电阻,
RW1为调整电阻。 R1、R2、R3及RW1为 锰铜电阻。
由于引线及连接导线的电阻
(RL1+RL2=RL)与热电阻Rt一起处在 电桥的一个桥臂中,因此RL随环境温度 的变化全部加入热电阻的变化之中,直 接影响到热电阻温度计测量准确性。
热电阻
(b)片状
(c)杆状
(d)垫圈状
图6-21 热敏电阻的结构类型
6.3.2 热敏电阻的基本参数 1. 标称电阻RH 标称电阻R 标称电阻值是热敏电阻在25± ℃ 标称电阻值是热敏电阻在 ±0.2℃,零功 率时的阻值,也叫冷电阻. 率时的阻值,也叫冷电阻. 2. 材料常数BN 材料常数B 材料常数是表征负温度系数(NTC)热敏电阻 材料常数是表征负温度系数 热敏电阻 器材料的物理特性常数. 器材料的物理特性常数.BN值决定于材料 的激活能E, 的激活能 ,它们之间满足下面的函数关 系式
铂容易提纯,其物理,化学性能在高温和氧 容易提纯,其物理, 化性介质中很稳定. 化性介质中很稳定.铂电阻的输出 — 输入 特性接近线性,且测量精度高, 特性接近线性,且测量精度高,所以它能用 作工业测温元件和作为温度标准. 作工业测温元件和作为温度标准. 按国际温标IPTS-68规定,在规定, 按国际温标 规定 259.34℃~630.73℃温域内,以铂电阻温度 ℃ ℃温域内, 计作基准器. 计作基准器.
A,B,C分度系数 , , 分度系数 其中: 其中:A=3.96847×10-2/℃; × ℃ B=-5.847×10-7/℃2; × ℃ C=-4.22×10-12/℃3) × ℃ 可以看出,它们的高次项很小. 可以看出,它们的高次项很小.铂电阻在 高次项很小 0~100℃时的最大非线性偏差小于0.5℃; ℃时的最大非线性偏差小于 ℃ R0不同,Rt与t 的关系也不同. 不同, 的关系也不同.
6.2.1 热电阻的类型 1. 装配式热电阻 2. 铠装热电阻 3. 端面热电阻 4. 隔爆型热电阻
6.2.2 常用的几种热电阻 1. 铂热电阻 铂热电阻 铂电阻阻值与温度变化之间的关系可以近 似用下式表示: 似用下式表示: 在0~630.74℃范围内,金属铂的电阻值 630.74℃范围内, 范围内 与温度的关系为: 与温是利用导体材料的电阻随温度变化而 热电阻是利用导体材料的电阻随温度变化而 变化的特性来实现对温度的测量的 的特性来实现对温度的测量的. 变化的特性来实现对温度的测量的. 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测 中低温区 器.它的主要特点是测量精度高,性能稳 它的主要特点是测量精度高, 定.其中铂热电阻的测量精确度是最高的, 其中铂热电阻的测量精确度是最高的, 铂热电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 它不仅广泛应用于工业测温, 标准的基准仪. 标准的基准仪. 应用于-200~600℃范围内的温度测量 应用于-200~600℃范围内的温度测量
热电阻
——电阻温度计
1
1.1 热电组测温原理及特点
实验表明:大多数金属当温度升高1摄氏度时,电阻值要增加
0.4%~0.6%,半导体的阻值要减小3%~6%。
对于一个给定电阻,当其电阻值是温度的单值函数,通过测量
电阻值来推算温度。由此制成的温度传感器称为热电阻
热电阻的感温元件是用金属导体或半导体材料制成的
7
铜电阻 特点:电阻值与温度的关系几乎是线性的、电阻温度 系数较大、材料易提纯、价格相对便宜
适用范围:准确度要求不高、温度较低没有腐蚀的场 合,测量范围:-50到+150摄氏度
缺点:250摄氏度以上易氧化,电阻率较小,做成一 定阻值的电阻体积就较大
温度特性:
通用:R t = R 0 ( 1 + A t + B t ² C t ³ + ) 0到100摄氏度: R t = R 0 ( 1+ at )
绝缘骨架
绝缘骨架是用以缠绕、支撑和固定热电阻丝的支架。它的 质量影响热电阻的技术性能。对骨架材料有以下要求: 在使用的温度范围内,电绝缘性能要好,比热容要小,热 导率要大;
温度膨胀系数要接近电阻丝的温度膨胀系数; 物理及化学性质稳定,不产生有害物质污染电阻丝; 有足够的机械强度及良好的工艺性能。 目前常用的骨架材料有云母、玻璃、石英、陶瓷以及塑料。
t = (0.15+2
-
0.1
镍热 电阻 WZN
Ni100 Ni300 Ni500
100 300 500
0.3 0.5
1.617
0.003
-60~
180
-60~ 0 0~ 180
温度传感器工作原理
温度传感器工作原理
温度传感器是一种能够测量周围环境温度的设备。
它主要通过感知物体的热量来测量温度,工作原理基于热电效应、热电阻效应、半导体温度特性等。
以下是几种常见的温度传感器工作原理:
1. 热电效应:根据热电效应原理,当两种不同金属的接触点处于不同温度时,会产生电势差。
热电温度传感器即利用这一原理,采用两种不同金属材料组合,当传感头受热时,产生的电势差即可用来测量温度。
2. 热电阻效应:根据热电阻效应原理,电阻的值随温度变化而变化。
热电阻温度传感器常使用铂金属作为感测元件,当温度变化时,铂电阻的电阻值也会相应变化。
通过测量电阻值的变化,可以获得环境的温度信息。
3. 热敏电阻:热敏电阻是一种温度敏感的电阻器,其电阻值随温度变化而变化。
常见的热敏电阻有负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC)。
测量电阻的变化,
就可以得到环境的温度。
4. 半导体温度特性:半导体温度传感器基于半导体材料的特性,在半导体材料中引入控制电流,在不同温度下,通过测量电流的改变来实现温度的测量。
这种传感器通常体积小、响应速度快。
温度传感器工作原理的基本思想都是通过感知物体的热量来间
接测量温度。
传感器根据不同的原理、材料和工作方式有所不同,但都在测量温度方面发挥着重要作用。
热电阻及热敏电阻
热电阻及热敏电阻热电阻和热敏电阻都属于温度传感器,可以用来测量温度变化。
然而,它们的原理和特性有所不同。
热电阻是一种传感器,利用材料电阻与温度相关的特性来测量温度变化。
最常见的热电阻是铂电阻(PT100和PT1000)。
它们的电阻值与温度成正比,通常在0℃到100℃之间具有线性关系。
热电阻的工作原理是基于导体的电阻随温度变化而变化。
根据欧姆定律,电阻的值与线电阻材料的电导率和长度成反比,与横截面积成正比。
因此,热电阻的电阻值可以表示为R=ρ*(L/A),其中R是电阻,ρ是电阻材料的电阻率,L是电阻材料的长度,A是电阻材料的横截面积。
热敏电阻是另一种常见的温度传感器,其电阻值随温度变化而变化。
热敏电阻是由热敏材料制成的,例如氢化镍、铁、铜、锌、氧化锆等。
这些材料的电阻与温度之间具有非线性关系,通常在-200℃到500℃之间测量温度。
它们的工作原理是基于热敏材料的电导率随温度而变化。
当温度升高时,热敏材料的电导率会下降,导致电阻增加。
热电阻和热敏电阻都有一些优点和缺点。
热电阻具有良好的稳定性和精度,能够提供较准确的温度测量结果。
然而,热电阻通常需要一个外部电桥电路来读取电阻变化,并需要较长的时间来达到稳定状态,所以响应时间较长。
此外,热电阻较为昂贵。
热敏电阻相对较便宜,并且响应时间较短,可提供实时温度测量。
然而,热敏电阻的非线性特性可能导致温度测量时的不准确性。
此外,热敏电阻对环境干扰较为敏感,可能需要使用屏蔽电缆来减少干扰。
总的来说,选择热电阻还是热敏电阻作为温度传感器,取决于具体应用的要求和预算。
热电阻适用于需要高精度和稳定性的应用,而热敏电阻适用于成本较低且快速响应的应用。
第二章 热电阻传感器[2]
第二章热电阻传感器热电阻传感器主要用于测量温度及与温度有关的参量。
在工业上,它被广泛用来测量0200~960C -范围内的温度。
热电阻按性质不同,可分为金属热电阻和半导体热电阻两类。
前者仍称为热电阻,而后者的灵敏度比前者高十几倍以上,又称为热敏电阻。
第一节 热电阻一、常用热电阻在金属中,载流子为自由电子,当温度升高时,虽然自由电子数目基本不变(当温度变化范围不是很大时),但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。
热电阻就要是利用电阻随温度升高而增大这一特性来测量温度的。
目前较为广泛应用的热电阻材料是铂、铜、镍、铁和铑铁合金等,而常用的是铂、铜,他们的电阻温度系数在33~610/C -︒⨯范围内。
作为测温用的热电阻材料,希望具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。
在铂、铜中,铂的性能最好,采用特殊的0200~960C -;铜电阻价廉并且线性较好,但温度高易氧化,故只适用于温度较低050~150C -+的环境中,目前已逐渐被铂电阻所取代。
(一)、铂热电阻铂材料的优点为:物理、化学性能极为稳定尤其是耐氧化能力很强,并且在很宽的温度范围内(1200℃以下)均可保持上述特性;易于提纯,复制性好,有良好的工艺性,可以制成极细的铂丝或极薄的铂箔;电阻率较高。
缺点是:电阻温度系数较小;在还原介质中工作时易被沾污变脆;价格较高。
铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性,其特性方程为当-200℃≤t ≤0℃时: 230R 1(100)t R At Bt C t t ⎡⎤=+++-⎣⎦(2–1) 当0℃≤t ≤960℃时: 20R (1)t R At Bt =++ (2–2)式中R t ——温度为t ℃时铂热电阻的阻值,单位为Ω;0R ——温度为0℃时铂热电阻的阻值,单位为Ω;A 、B 、C ——温度系数,它们的数值分别为3023.9080210(1/)A C -=⨯,705.80210(1/)B C -=-⨯,12044.2735010(1/)C C -=-⨯。
热敏电阻与普通热电阻不同,它具有负的电阻温度特性...s.
数字式热敏电阻温度计一、热敏电阻温度转换的原理:热敏电阻是近年来发展起来的一种新型半导体感温元件。
由于它具有灵敏度高、体积小、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点,因此应用非常广泛。
负系数热敏电阻热敏电阻与普通热电阻不同,它具有负的电阻温度特性,当温度升高时,电阻值减小,其特性曲线如下:热敏电阻的阻值---温度特性曲线是一条指数曲线,非线性度较大,因此在使用时要进行线性化处理,线性化处理虽然能改善热敏电阻的特性曲线,但比较复杂。
为此常在要求不高的一般应用中,作出在一定的温度范围内温度与阻值成线性关系的假定,以简化计算。
热敏电阻的应用是为了感知温度为此给热敏电阻以恒定的电流,测量电阻两端就得到一个电压,然后就可以通过下列公式求得温度:其中:T------被测温度------与热敏电阻特性有关的温度参数K-----与热敏电阻特性有关的系数------热敏电阻两端的电压根据这一公式,如能测得热敏电阻两端的电压,再知道参数和系数K,则可计算出热敏电阻的环境温度,也就是被测的温度。
这样就把电阻随温度的变化关系转化为电压温度变化的关系了。
数字式电阻温度计设计工作的主要内容,就是把热敏电阻两端电压值经A/D转换变成数字量,然后通过软件方法计算得到温度值,再进行显示等处理。
二、应用元件:1、热敏电阻RT串上一个普通电阻R再接电源+5V,取RT电压经送A/D转换器转换。
2、使用ADC0809进行A/D转换。
A/D转换器的任务是将输入的模拟信号电压转换为输出的数字量。
A/D转换的过程是首先对输入的模拟电压信号取样,然后进入保持时间。
在这段时间内将取样的电压量化为数字量,按一定的编码方式输出转换结果。
完成这样的一次转换后重新开始下一次取样,进行新一轮的转换。
ADC0809的转换启动信号(START)和地址锁存信号(ALE)连接在一起,由信号控制地址写入,进行通道的选择,按图中情况,通道的地址为4000H,转换后的数据以定时传送方式80C51,所以要运行一个100 的延时子程序,以等待A/D转换完成进行数据的读操作,为此口地址和RD信号相与后送OE,当有效时,转换数据送上数据总线,由80C51接收。
热电阻和热敏电阻的电路符号
热电阻和热敏电阻的电路符号热电阻和热敏电阻是测量温度的常用元件。
它们的电路符号被广泛应用于电子电路的设计和图示之中,具有重要的实际意义。
本文将针对热电阻和热敏电阻的电路符号进行详细介绍,让读者更好地了解电路符号的含义和应用。
一、热电阻的电路符号热电阻(Thermistor)是一种基于温度电阻值变化的元件。
一般来说,它的电路符号如下图所示:该符号由一个正方形和两条平行线组成。
正方形代表元件自身,平行线表示温度变化的影响。
其中,上述符号中,平行线有图形大小,颜色和长度区分,具体解释如下:1.平行线大小:平行线的大小表示元件感应的温度变化的大小。
即在系统产生温度变化时,平行线的长度会根据变化的温度大小而变化。
2.平行线颜色:平行线的颜色表示元件的类型。
在不同类型的温度元件中使用不同的颜色符号,可以准确地区分温度变化元件的类型。
例如,热电阻符号的平行线是黑色的。
3.平行线长度:平行线的长度可以表示元件测量温度的范围。
线的长度越长,温度范围就越广泛。
二、热敏电阻的电路符号热敏电阻是另一种基于温度电阻值变化的元件。
与热电阻不同,热敏电阻符号的形状与标志使用了不同的符号来表示。
具体的电路符号如下所示:该符号由一个正方形和一个向左上方的箭头组成。
正方形代表元件自身,箭头表示元件的变化方向。
其中,上述符号中,箭头具体表示什么含义呢?1.箭头方向:热敏电阻的箭头方向表示连接电子元件时的引脚的方向。
因此,箭头上下左右方向与其连接方式有关。
2.箭头长度:热敏电阻的箭头长度表示温度变化时电阻值的大小。
箭头越长,随温度变化的大小就越大。
综上所述,热电阻和热敏电阻芯片上的电路符号是基于元件的特点以及芯片芯片的特性来标志的。
对于工程师来说,掌握这些电路符号是电子电路设计的基础。
掌握了这些电路符号以及其所代表的元件的种类和特征,就可以在电路设计、开发和生产等方面有着更加准确和合理的设计和操作。
温度传感器的组成
温度传感器的组成温度传感器是一种用于测量温度的设备,它能够将温度变化转化为电信号输出。
温度传感器通常由以下几个部分组成:感温元件、信号处理电路和输出接口。
感温元件是温度传感器的核心部分,它是用于感知环境温度变化的装置。
常见的感温元件包括热敏电阻、热电偶、热电阻和半导体温度传感器等。
热敏电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的元件。
它的电阻值随温度的升高而降低,反之亦然。
热敏电阻的工作原理是利用电阻材料的温度系数,当温度变化时,电阻材料的电阻值也会发生相应的变化。
通过测量热敏电阻的电阻值,就可以推算出环境的温度。
热电偶是由两种不同金属材料组成的导线,它们在两个接触点之间形成了一个热电势。
当温度变化时,热电势也会发生变化。
通过测量热电偶之间的热电势,就可以计算出环境的温度。
热电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的元件。
它的电阻值随温度的升高而增加,反之亦然。
热电阻的工作原理和热敏电阻类似,都是利用电阻材料的温度系数来测量温度。
半导体温度传感器是利用半导体材料的温度特性来测量温度的装置。
半导体材料的电阻值会随温度的变化而变化,通过测量半导体温度传感器的电阻值,就可以得到环境的温度。
信号处理电路是用于处理感温元件输出的电信号的部分。
它可以将感温元件输出的电信号进行放大、滤波和线性化处理,以提高温度测量的精度和稳定性。
输出接口是将信号处理电路输出的电信号转化为人们可以理解的形式,比如数字信号或模拟信号。
常见的输出接口包括数字接口(如I2C、SPI或UART)和模拟接口(如电压输出或电流输出)。
总结一下,温度传感器的组成包括感温元件、信号处理电路和输出接口。
感温元件用于感知温度变化,常见的感温元件包括热敏电阻、热电偶、热电阻和半导体温度传感器。
信号处理电路用于处理感温元件输出的电信号,以提高测量的精度和稳定性。
输出接口将处理后的电信号转化为人们可以理解的形式。
温度传感器的组成和工作原理可以应用于各种领域,如工业控制、医疗设备和智能家居等。
热电阻和热敏电阻
铜热电阻的分度表 分度号:Cu50
R0 50
温度
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
/℃
电阻/Ω
-0 50.00 47.85 45.70 43.55 41.40 39.24
0 50.00 52.14 45.28 56.42 58.56 60.70 62.84 64.98 67.12 69.26
热电阻的结构电阻体瓷绝缘套管不锈钢套管安装固定件接线盒引线口电阻丝保护膜引线端电阻丝采用双线并绕法绕制在具有一定形状的云母石英或陶瓷塑料支架上支架起支撑和绝缘作用
2
热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变 化而变化的原理进行测温的。
热电阻、热敏电阻。
热电阻广泛用来测量-200~850℃范围内的温度,少 数情况下,低温可测量至1K,高温达1000℃。标准铂电阻 温度计的精确度高,作为复现国际温标的标准仪器。
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。
热电阻的结构
电 阻体
安 装固 定 件 不 锈钢 套 管
接 线盒
瓷 绝缘 套 管 (a)
芯柱
引 线口
电 阻丝
保护膜 引线端 (b)
电阻丝采用双线并绕法绕制在具有一定形状的云母、石英或陶瓷塑 料支架上,支架起支撑和绝缘作用。
1. 常用热电阻 对用于制造热电阻材料的要求:
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热敏电阻的结构
热敏电阻的电阻-温度特性可近似地用下式 表示:R=R0exp{B(1/T-1/T0)}:R:温度 T(K)时的电阻值、Ro:温度T0、(K)时的 电阻值、B:B值、*T(K)=t(ºC)+273.15。 实际上,热敏电阻的B值并非是恒定的,其变 化大小因材料构成而异,最大甚至可达 5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时, 将与实测值之间存在一定误差。此处,若将 式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算 时,则可降低与实测值之间的误差,可认为 近似相等。
热敏电阻的应用
热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温 度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热 敏电阻的自热特性可实现自动增益控制,构成RC 振荡器稳幅电路,延迟电路和保护电路。在自热 温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件 有关,因此在流速计、流量计、气体分析仪、热 导分析中常利用热敏电阻这一特性,制成专用的 检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的过 热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、 电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾 报警和温度补偿等方面。
电阻值计算例:试根据电阻-温度特性表, 求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值偏差为 50(K)的热敏电阻在10°C~30°C的电阻值。 步骤(1)根据电阻-温度特性表,求常数C、 D、E。 To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.1 5T3=30+273.15(2)代入 BT=CT2+DT+E+50,求BT。(3)将数值代 入R=5exp {(BT1/T-1/298.15)},求R。 *T:10+273.15~30+273.15。
BT=CT2+DT+E,上式中,C、D、E为常数。 另外,因生产条件不同造成的B值的波动会引 起常数E发生变化,但常数C、D不变。因此, 在探讨B值的波动量时,只需考虑常数E即可。 常数C、D、E的计算,常数C、D、E可由4点 的(温度、电阻值)数据 (T0,R0).(T1,R1).(T2,R2)and(T3,R3), 通过式3~6计算。首先由式样3根据T0和 T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入 以下各式样。
热敏电阻的原理
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可以说热敏电阻是热电阻的一种 所以说,原理都是温度引起电阻变化 但是现在热电阻一般都被工业化了,基本是指PT100,CU50等常用热 电阻 他两的区别是:一般热电阻都是指金属热电阻(PT100)等,热敏 电阻都是指半导体热电阻 由于半导体热电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出 10-6℃的温度变化,而且电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择。所以 称为热敏电阻 但是热敏电阻阻值随温度变化的曲线呈非线性,而且每个相同型号 的线性度也不一样,并且测温范围比较小。所以工业上一般用金属 热电阻~也就是我们平常所说的热电阻 而热敏电阻一般用在电路板里,比如像你所说的可以类似于一个保 险丝。由于其阻值随温度变化大,可以作为保护器使用。当然这只 是一方面,它的用途也很多,如热电偶的冷端温度补偿就是靠热敏 电阻来补偿 另外,由于其阻值与温度的关系非线性严重。。。所以元件的一致 性很差,并不能像热电阻一样有标准信号
(2)铠装热电阻
铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、 引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成 的坚实体它的外径一般为φ2~φ8mm。 与普通型热电阻相比,它有下列优点: ①体积小,内部无空气隙,热惯性上, 测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗 冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命 长。
(3)端面热电阻
热电阻的应用
目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度 高, 适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非 线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围 内电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无 腐蚀介质,超过150易被氧化。中国最常用的有 R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,它们的分 度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有 R0=50Ω和R0=100Ω两种,它们的分度号为Cu50和 Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。
热电阻与热敏电阻
城轨124第二组
热电阻的原理
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 中铂热电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。
热电阻的结构
(1)精通型热电阻 从热电阻的测温原理可知,被测温度的 变化是直接通过热电阻阻值的变化来测 量的,因此,热电阻体的引出线等各种 导线电阻的变化会给温度测量带来影响。 为消除引线电阻的影响一般采用三线制 或四线制。
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻 丝材绕制,紧贴在温度计端面,它与一 般轴向热电阻相比,能更正确和快速地 反映被测端面的实际温度,适用于测量 轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型热电阻
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒, 把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火 花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接 线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆 型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆 炸危险场所的温度测量。