传感器与检测技术(实践)复习资料

02203 传感器与检测技术（实践）复习资料
1.热电阻传感器主要分为几种类型？它们应用在什么不同场合？
答：热电阻根据感温元件的材料不同分成两种类型，一种是铂电阻，一种铜电阻。

铂易于提纯、复制性好，在氧化性介质中、甚至在高温下，其物理化学性质极其稳定。

由于铂是贵重金属，因此在测量精度要求不高、测温范围较小的情况下，普遍采用铜电阻。

铜电阻具有较大的电阻温度系数，材料容易提纯，铜电阻的阻值与温度之间接近线性关系，铜的价格比较便宜，所以铜电阻在工业上得到广泛应用。

铜电阻的缺点是电阻率较小，机械强度差，稳定性也较差，容易氧化。

2.半导体热敏电阻的主要优缺点是什么？在电路中是怎样克服的？
答：热敏电阻是一种电阻值随温度变化的半导体传感器。

它的温度系数很大，比温差电偶和线绕电阻测温元件的灵敏度高几十倍，适用于测量微小的温度变化。

热敏电阻体积小、热容量小、响应速度快，能在空隙和狭缝中测量。

它的阻值高,测量结果受引线的影响小,可用于远距离测量。

它的过载能力强，成本低廉。

但热敏电阻的阻值与温度为非线性关系，所以它只能在较窄的范围内用于精确测量。

热敏电阻在一些精度要求不高的测量和控制装置中得到广泛应用。

为了克服热敏电阻的非线性，通常我们在电路里用温度系数很小的精密电阻与热敏电阻串联或并联构成电阻网络。

3.热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响？为消除冷端温度影响可采用哪些措施？
答：热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。

若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。

热电偶冷端补偿方法有很多种，主要包括冰点法(0℃恒温法、冰浴法)、电桥法、二极管补偿法（半导体P N结）、集成温度传感器补偿法、恒温迁移补偿法、热电势修正法（计算修正法）、软件补偿法（微机法）、最小二乘拟合法、铂电阻测量冷端温度法等方法。

4.集成温度传感器的测温原理，有何特点？
答：集成温度传感器的测温原理是基于晶体管的PN结随温度变化而产生漂移现象研制的。

众所周知，晶体管PN结的这种温漂，会给电路的调整带来极大的麻烦。

但是，利用PN结的温漂特性来测量温度，可研制成半导体温度传感元件。

如前所述，晶体管的基极一发射极电压在恒定集电极电流条件下，可以认为与温度呈线性关系。

但是，严格地说，这种线性关系是不完全的，即关系式中存在非线性项。

另一方面，这种关系也不直接与任何温标（绝对、摄氏、华氏或其它温标）相对应。

实际上，随着温度升高，基极-发射极电压反而下降。

此外，即使是同一型号同一批次的晶体管，其基极一发射极电压值也可能有±100m V的分散性。

鉴于上
述原因，集成化的温度传感器几乎无一例外地采用对管差分电路，这种电路给出直接正比于绝对温度的线性输出。