第二章 温度传感器IIPPT课件
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温度传感器实验ppt课件
第2章 温度传感器及检测
2.1 温度检测的概述 2.2 热电阻测温传感器 2.3 热电偶温度传感器 2.4 集成温度传感器 2.5 温度传感器的工程设计实例
第一节 温度测量的基本概念
一、温度测量 的基本概念
温度标志着物 质内部大量分子无 规则运动的剧烈程 度。温度越高，表买的VIP时长期间，下载特权不清零。
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敏感材料及测温原理 金属电阻的阻值大小与导体的长度
成正比,与导体的横截面积成反比,即
式中:R——导体的电阻； ρ——导体的电阻率； l——导体的长度； S——导体的截面积。
2021/8/25
改变温度t，金属导体的电阻率ρ与之大致成正比，即：
ρ=ρ0（1+αt）
式中，ρ0为0℃时导体的电阻率，α为电阻温度系数。
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2.1 温度检测的概述 2.2 热电阻测温传感器 2.3 热电偶温度传感器 2.4 集成温度传感器 2.5 温度传感器的工程设计实例
第一节 温度测量的基本概念
一、温度测量 的基本概念
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敏感材料及测温原理 金属电阻的阻值大小与导体的长度
成正比,与导体的横截面积成反比,即
式中:R——导体的电阻； ρ——导体的电阻率； l——导体的长度； S——导体的截面积。
2021/8/25
改变温度t，金属导体的电阻率ρ与之大致成正比，即：
ρ=ρ0（1+αt）
式中，ρ0为0℃时导体的电阻率，α为电阻温度系数。
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《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》课件 (2)
2.国际上规定的温标有：摄氏温标、华
氏温标、热力学温标等。
3.几种温标的对比
正常体温热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是
为37 CT＝t＋273.15
，
相当于华
氏温度多
少度？
摄氏温度与华氏温度的关系: ℉＝9/5℃+32，或
℃＝5／9（℉－32
三.温度传感器的分类
接触式测温:基于热平衡原理
测量。
常用热电偶
普通装配型热电偶的外形
安装
螺纹
安装
法兰
接线
盒
普通装配型热电偶
的
结构放大图
引出线套管
不锈钢保护管
固定螺纹
（出厂时用塑料包
热电偶工作端（热端）
裹）
铠装型热电偶外形
铠装型热电偶可
长达上百米
绝缘
材料
A
B
薄壁金属
保护套管
（铠体）
铠装型热电偶横
截面
法兰
铠装型热电偶
铠装热电偶的制造工艺: 把热电极材料与高温绝缘材料预置在金属保护管中、运用同比例
T0
EA(T, T0)——导体A两端温度为T、T0时形成的温差电动
势；
T, T0——高低端的绝对温度；
σA——汤姆逊系数, 表示导体A两端的温度差为1℃时所产
生的温差电动势, 例如在0℃时, 铜的σ =2μV/℃。
总电势
由导体A.B组成的热电偶回路总的热电势为：
E AB (T , T0 ) E AB (T ) E AB (T0 ) EB (T , T0 ) E A (T , T0 )
热电势
0.80 1.20 1.60 2.02 3.26 3.38 4.10 4.51 4.90 5.30 5.73
氏温标、热力学温标等。
3.几种温标的对比
正常体温热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是
为37 CT＝t＋273.15
，
相当于华
氏温度多
少度？
摄氏温度与华氏温度的关系: ℉＝9/5℃+32，或
℃＝5／9（℉－32
三.温度传感器的分类
接触式测温:基于热平衡原理
测量。
常用热电偶
普通装配型热电偶的外形
安装
螺纹
安装
法兰
接线
盒
普通装配型热电偶
的
结构放大图
引出线套管
不锈钢保护管
固定螺纹
（出厂时用塑料包
热电偶工作端（热端）
裹）
铠装型热电偶外形
铠装型热电偶可
长达上百米
绝缘
材料
A
B
薄壁金属
保护套管
（铠体）
铠装型热电偶横
截面
法兰
铠装型热电偶
铠装热电偶的制造工艺: 把热电极材料与高温绝缘材料预置在金属保护管中、运用同比例
T0
EA(T, T0)——导体A两端温度为T、T0时形成的温差电动
势；
T, T0——高低端的绝对温度；
σA——汤姆逊系数, 表示导体A两端的温度差为1℃时所产
生的温差电动势, 例如在0℃时, 铜的σ =2μV/℃。
总电势
由导体A.B组成的热电偶回路总的热电势为：
E AB (T , T0 ) E AB (T ) E AB (T0 ) EB (T , T0 ) E A (T , T0 )
热电势
0.80 1.20 1.60 2.02 3.26 3.38 4.10 4.51 4.90 5.30 5.73
《温度传感器》 (2)幻灯片
铜电阻
铜在-50～150℃范围内铜电阻化学、物理性能稳定，输
铜电阻阻值与温度变化之间的关系：
式中 A、B、C—常量 当温度高于100℃时易被氧化，因此适用于 温度较低和没有浸蚀性的介质中工作
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〕
热电பைடு நூலகம்的构造、类型
➢ 热电阻的构造比较简单，一般将电阻丝统在云母、石英、陶瓷、塑料 等绝缘骨架上，经过固定，外面再加上保护套管。但骨架性能的好坏， 影响其测量精度、体积大小和使用寿命。
你好
普通〔装配式〕铂电阻
感温元件构造
铠装式铂电阻
➢ 铠装式铂电阻比装配式铂电阻直径小，易弯曲，抗震性 好，适宜安装在装配式铂电阻无法安装的场合。
铂电阻的电阻值与温度之间的关系：
- 0 2 ~ 6 ~ 0 0 5 C C 0R 0 R tt R R 0 0 [( 1 1 A A B B tt2 2 )C tt -1 (t0 3 ] 0)t
➢ A、B、C——常数 ➢ 铂电阻制成的温度计，除作温度标准外，还广泛 应用于高精度的工业测量。由于铂为贵金属，一般 在测量精度要求不高和测温范围较小时，均采用铜 电阻。
➢ 温度传感器根据工作原理不同，可分为热电偶型、 热敏电阻型、金属测温电阻型、晶体管型、集成 型等
➢ 汽车上温度传感器常用的有:
➢ 金属热电阻式
➢ 热电偶式
➢ 热敏电阻式
测量用部件 热电偶 热电阻
热敏电阻
优点
1.可测定很小部位的温度； 2.可缩短滞后时间； 3.耐振动与冲击； 4.适于测定温度差； 5.测定范围宽。
传感器原理温度传感器资料课件
IC温度传感器
总结词
集成度高，精度高，稳定性好。
详细描述
IC温度传感器是一种集成化的温度传感器，利用半导体材料的热敏特性实现温度测量。具有集成度高、精度高、 稳定性好、体积小等优点，广泛应用于各种电子设备和系统中。
04 温度传感器应用
温度传感器在家用电器中的应用
01
02
03
冰箱
温度传感器用于检测和控 制冰箱内的温度，确保食 物的保鲜效果。
车辆安全系统
温度传感器用于检测车辆 周围的环境温度，为车辆 的安全系统提供参考数据 。
温度传感器在环境监测中的应用
大气环境监测
温度传感器用于监测大气温度，帮助 气象部门预测天气变化。
水质监测
土壤温度监测
温度传感器用于监测土壤温度，帮助 农业部门了解土壤状况，指导农业生 产。
温度传感器可以检测水体的温度，为 环境保护部门提供水质监测数据。
详细描述
热电阻温度传感器利用导体电阻随温度变化的原理，将温度 变化转换为电阻值的变化，具有测量精度高、稳定性好、输 出信号大等优点，常用于工业和医疗领域的温度测量。
热敏电阻温度传感器
总结词
基于半导体的热敏特性，响应速度快，测量精度高。
详细描述
热敏电阻温度传感器利用半导体的热敏特性，将温度变化转换为电阻值的变化， 具有响应速度快、测量精度高、体积小等优点，常用于电子设备和家用电器中的 温度检测。
03 常见温度传感器介绍
热电偶温度传感器
总结词
基于热电效应原理，测量温度范围广，稳定性好。
详细描述
热电偶温度传感器利用热电效应原理，将温度变化转换为电信号，具有测量范 围广、稳定性好、输出信号强等优点，常用于工业和科研领域的高温测量。
第2章__温度传感器
铂电阻的电阻—温度特性方程，在-200～0℃的 温度范围内为：
Rt=RO[1+At+Bt2+Ct3(t-100)] 在0～+850℃的温度范围内为：
Rt=RO(1+At+Bt2)
2.铜热电阻的电阻温度特性
由于铂是贵金属，在测量精度要求不高， 温度范围在-50～+150℃时普遍采用铜电阻。 铜电阻与温度间的关系为
式中：
EAB(T,TO): eAB(T): eB(T,TO): eAB(TO): eA(T,TO):
热电偶回路中的总电动势； 热端接触电势； B导体温差电势； 冷端接触电势； A导体温差电势。
图2-5 接触电势示意图
在总电势中，温差电势比接触电势小很多，可 忽略不计，则热电偶的热电势可表示为：
Rt=R0(1+α1t+α2t2+α3t3)
由于α2、α3比α1小得多，所以可以简化为
Rt≈R0(1+α1t)
2.3.2 热电阻传感器的结构
热电阻传感器由电阻体、绝缘管、保护套 管、引线和接线盒等组成，如图2-15所示。
图2-15 热电阻结构
2.4 集成温度传感器
2.4 集成温度传感器 集成温度传感器具有体积小、线性好、反
组成材料严格选择。
目前工业上常用的四种标准化热电偶材料为: 铂铑30－铂铑6、 铂铑10－铂、 镍铬－镍硅
镍铬－铜镍（我国通常称为镍铬－康铜）。
组成热电偶的两种材料写在前面的为正极，后 面的为负极。
热电偶的热电动势与温度之关系表，称之为分 度表。
2.2.3 热电偶测温及参考端温度补偿 1.热电偶测温基本电路 如图2-12所示， 图（a）表示了测量某点温度连接示意图。 图（b）表示两个热电偶并联测量两点平均温度。
苏科版九年级信息技术全册 课件 - 5.2温度传感器、湿度传感器(共20张PPT)
空调温度控制器
电子体温计
电子温度计
电冰箱温度控制器
用温度传感器测量食品温度
用不同工具检测液体温度
将适量开水注入试管中，利用传统温度计和温度传感 器同时检测水的温度，并分别画出温度（T）一时间（t） 图像。
实验图
传统温度计
温度传感器
通过实验，简述使用传统温度计和 温度传感器时测量结果的差异。
检测工具 传统温度计
仪、士壤水分控制器等产品，广泛运用于智 能化作物栽培、花卉种植、蔬菜种植等方面。
土壤水分测试仪
土壤水分自动监测与喷灌
感知花盆
自动灌溉
（1）用土壤水分测试仪 测试干湿程度不同的几盆土
壤，比较这几盆土壤的水分 数据。
（2）研究适宜植物生长 的土壤水分是多少。
谢谢
温度传感器
项目
精度
动态显示 （是/感器是能监测环境 干湿程度并将其转换成电信号 的电子器件。监测空气干湿程 度的传感器叫作空气湿度传感 器，监测土壤干湿程度的传感 器叫作土壤水分传感器。
空气湿度传感器
空气湿度传感器
空气的干湿程度是指空气
中含水蒸气多少的程度，空气 湿度越大，人体感觉越湿润； 空气湿度越小，人体感觉越干 燥。
空气湿度传感器用于制作
空气湿度探测器、空气湿度控 制器等器件，在空调、加湿器、 除湿机、恒温恒湿机等空气环 境调节设备上均有应用。
风道湿度探测器
室内湿度探测器
室外湿度探测器
恒温恒湿箱
湿度自动探测
用空气湿度计测试当前空
气的相对湿度，体会空气湿度 与身体感受的关系。
土壤水分传感器
土壤水分传感器
用土壤水分传感器制作的土壤水分测试
第2节 温度传感器、湿度传 感器
温度传感器及应用(二)-PPT课件
湖南铁道职业技术
（二）电流型温度传感器
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 4、输出电阻为710M。 5、精度高。 AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高， 在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃ 。集成温 度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使 用方便等优点，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形
这种传感器的输出电流正比于热力学温度，即1μA/K； 其次，因电流型输出恒流，所以传感器具有高输出阻抗， 其值可达10MΩ，这为远距离传输深井测温提供了一种新 型器
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 电流型IC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。
5~15V
1 2 AN6701 4 RC 3 输出 10kΩ 2 AN6701 100kΩ 4 RC 10kΩ 100kΩ
1
+
∞ +
输出
3
－5~－15V
(b) 湖南铁道职业技术
(c)
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设
在-10~80℃范围内，RC的值与输出特性的关系如下图。 AN6701S有很好的线性，非线性误差不超过0.5%。若在 25℃时借助RC将输出电压调整到5V，则RC的值约在3~30kΩ 间，相应的灵敏度为109~110mV/℃。校准后，在-10~80℃ 范围内，基本误差不超过±1℃。这种集成传感器在静止空 12 气 RC=100kΩ 中的时间常数为24s，在流动空 输 10 出 RC=10kΩ 气中为11s。电源电压在5~15V 电 8 间变化，所引起的测温误差一 压 6 /V 般不超过±2℃。整个集成电路 4 RC=1kΩ 的电流值一般为0.4mA，最大 2 不超过0.8mA（RL=∞时）。
温度传感器 ppt课件
无危险性，无公害等。
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3.5.1 温度传感器概述
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3. 温度传感器的种类及特点
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；连续测量不会产生消耗；反应快等。
n= 5/9 (m-32) ℃
几种温标的对比
正常体温 为37 C ， 相当于华 氏温度多 少度？
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3.5.1 温度传感器概述
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二、温度传感器的特Байду номын сангаас与分类 1 温度传感器的物理原理
随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化； 蒸气压的温度变化； 电极的温度变化 热电偶产生的电动势； 光电效应 热电效应 介电常数、导磁率的温度变化； 物质的变色、融解； 强性振动温度变化； 热放射； 热噪声。
完全地确定温标。1954年，国际计量会议选定水的三相点为
273.16，并以它的1/273.16定为一度，这样热力学温标就完全
确定了，即T=273.16(Q1/Q2)。
3.5.1 温度传感器概述
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2．国际实用温标
为解决国际上温度标准的统一及实用，经协商决定，建立一种既 能体现热力学温度又使用方便、容易实现的温标，即国际实用温 标International Practical Temperature Scale of 1968(简称 IPTS-68)，又称国际温标。
《温度传感器概述》PPT课件
7
2．国际实用温标温度标准的同意及实用问题， 国际上协商决定，建立一种既能表达热力学温度 〔即能保证一定的准确度〕，又使用方便、容易 实现的温标，即国际实用温标International Practical Temperature Scale of 1968
(简称IPTS-68)，又称国际温标。
1235.08
1337.58
度 T68/℃
-259.31 -256.108 -252.87 -246.048
-218.798 -182.962
0.01 100.0
419.58
961.93
1064.43
10
传感器与检测技术
四个温度段：规定各温度段所使用的标准仪器 ①低温铂电阻温度计〔13.81K—273.15K〕； ②铂电阻温度计〔273.15K—903.89K〕； ③铂铑-铂热电偶温度计〔903.89K—1337.58K〕； ④光测温度计〔1337.58K以上〕。
SI制有七个根本单位： 长度m，时间s，质量kg，热力学温度〔Kelvin 温度〕K，电流单位A，光强度单位cd〔坎德拉〕， 物质量mol 二个辅助单位： 平面角弧度rad，立体角球面度Sr
2
CONTENTS
传感器与检测技术
§2.1 温标及测温方法 §2.2 膨胀式温度计 §2.3 电阻式温度传感器 §2.4 热电偶传感器
m=1.8n+32 ℉
n= 5/9 (m-32) ℃
13
二、温度传感器的特点与分类 传感器与检测技术
1 温度传感器的物理原理
随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化； 蒸气压的温度变化； 电极的温度变化 热电偶产生的电动势； 光电效应 热电效应 介电常数、导磁率的温度变化； 物质的变色、融解； 强性振动温度变化； 热放射； 热噪声。
《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
《温度传感器和光传感器》课件2
单位时间内齿轮转动圈数为n/P 则有v＝2πRn/P
车轮转动的累积圈数为N/P
则有s＝2πRN/P
再见
图线1是金属热电阻的图线，灵敏度低 图线2是热敏电阻的图线
对点练习 温度传感器的应用
2．图是一火警报警器的部分电路
温度传感器和光传感器
示意图．其中R2为用半导体热敏材
料制成的传感器，电流表为值班室 的显示器，a、b之间接报警器．当
传感器R2所在处出现火情时，显示
器的电流I，报警器两端的电压U的 变化情况是( )
在 Uab＜0 时，K 接通，温度升高导致 RT 减小．当 RT＝20 kΩ 时 Uab ＝0，而 Uab＝0 是 K 断开、闭合的分界点，此时可由图乙中读出 T ＝35 ℃，故恒温箱的温度恒定在 35 ℃.
课堂讲义
温度传感器和光传感器
二、光传感器
光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类
传感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光
B．光敏性 D．三种特性都利用
利用了半导体的光敏性 夜晚电阻大，白天电阻小
课堂讲义
例4 如图所示，电源两端的电压恒 定，L为小灯泡，R为光敏电阻， LED为发光二极管(电流越大， 发出的光越强)，且R与LED间 距不变，闭合开关S后，下列说 法中正确的是( ) A．当滑动触头P向左移动时， L消耗的功率增大 B．当滑动触头P向左移动时， L消耗的功率减小 C．当滑动触头P向右移动时， L消耗的功率可能不变 D．无论怎样移动滑动触头P， L消耗的功率都不变
双金属片由膨胀系数不同的金属材料制成，上面的膨胀系数大
课堂讲义
温度传感器和光传感器
例2 如左图所示为温度在10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原 理简图．箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，RT为热敏 电阻，它的电阻随温度的变化图像如图所示．当a、b两端电压Uab＜0 时，电压鉴别器会令开关K接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温 度升高；当Uab＞0时，电压鉴别器会令K断开，停止加热．试计算恒 温箱内的温度恒定在多少摄氏度？
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26
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
27
23
几种红外传感器 24
红外摄像，夜间拍照 25
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
原因：当温度变化时,晶体结构中的正、负电荷重心产 生相对位移,从而使晶体表面的束缚电荷发生变化。 能产生热释电效应的晶体称为热释电体,又称为热电 元件。
热电元件：
单晶：铌酸锂、钽酸锂（LiTaO3）
陶瓷：钛酸钡（BaTiO3）、锆钛酸铅（PZT）
塑料：聚偏二氟乙烯（PVDF）
16
热释电红外传感器
热释电红外传感器：利用热释电元件探测物体红 外辐射的传感器，又称光电传感器。
红外光的特征
(1) 任何物体均有红外辐射。 (2) 红外光和所有电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉、 吸收等性质。 (3)各种物体对红外的作用各不相同。
如：金属对红外的吸收非常大、半导体塑料能够透过红外
15
2.5.2 热释电效应及其机理
热释电现象：当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生 数量相等而符号相反的电荷,这种由于热变化而产生 的电极化现象,
第二章 温度传感器
2.1 热电势式测温传感器 2.2 2.3 PN结型测温传感器 2.5
1
2.3 PN结测温传感器
2.3.1 PN结型测温传感器
Ｐ-Ｎ结
+
p型
+
_
n型 _
E阻
2
E
I
p型
n型
E阻
电流-电压特性曲线
3
2.3.2 PN结型测温传感器
当UF
几个k0T时 q
UF
U0
k0 ln(C)T q IF
式中：IF—通过PN结的正向电流；
U0
Eg q
,
Eg为能隙宽度
C为常数
4
UF
U0
k0 q
C ln( )T
IF
与温度有关
5
注意：
温敏二极管的UF-T关系曲线为近似线性关系 温敏二极管的灵敏度为负值，其大小与温度有关 温敏二极管UF-T关系曲线与温度有很大的关系。
自热特性随IF增加迅速增加
6
2.3.3 温敏晶体管及典型电路
R1
Rf
Uo
R1 R f R1
R3 R1 RR 3f
U s2
Rf R1
U
S1
如果 R f R1
R3, R2
则
Uo
Rf R1
(Us2
Us1)
11
2.5 热释电传感器
2.5.1 红外辐射（普朗克黑体辐射）
M,T
2h3
c2
1
h
ekT 1
M T 4
12
红外夜视图
13
运动时各部分温度的分布 14
17
滤光片的光谱特性
18
视野特性方向图 19
几种常见的用来探测人体的热释电红外传感器的主要技术参数
20
2.5.3 热释电探测模块
将将热释电红外传感器、放大器、信号处理电 路、延时电路和高低电平输出电路集成于一体 的新器件。
21
HN911模块的外形
HN911
22
应用：
探测人体移动 测量温度 红外成像
8
温敏晶体管的基本电路及其输出特性
9
典型应用：温差计，完成恒温或液面位置控制功能，也可
用于报警器
差动放大器
电压跟随器
10
下面我们对差分放大进行简单分析。考虑到
UA=UB，因为I+=0，
I R2 I R3 , I R1 I R1
U S2 U A U A
R2
R3
U S1 U B U B U o
温敏二极管存在问题：
正向电压温度关系为近似线性关系，这一关系对扩散电 流也成立；同时还存在空间电荷区复合电流成分和表面复 合电流成分，使实际的温敏二极管的特性偏离理想情况。
常用晶体管来代替温敏二极管。
7Hale Waihona Puke NPN型晶体管的基极-发射极电压与变量T和Ic的函数关系为 B'T
Ube=Ug0-（k0T／q） ln( I c )
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热电元件：
单晶：铌酸锂、钽酸锂（LiTaO3）
陶瓷：钛酸钡（BaTiO3）、锆钛酸铅（PZT）
塑料：聚偏二氟乙烯（PVDF）
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热释电红外传感器
热释电红外传感器：利用热释电元件探测物体红 外辐射的传感器，又称光电传感器。
红外光的特征
(1) 任何物体均有红外辐射。 (2) 红外光和所有电磁波一样，具有反射、折射、散射、干涉、 吸收等性质。 (3)各种物体对红外的作用各不相同。
如：金属对红外的吸收非常大、半导体塑料能够透过红外
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2.5.2 热释电效应及其机理
热释电现象：当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生 数量相等而符号相反的电荷,这种由于热变化而产生 的电极化现象,
第二章 温度传感器
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1
2.3 PN结测温传感器
2.3.1 PN结型测温传感器
Ｐ-Ｎ结
+
p型
+
_
n型 _
E阻
2
E
I
p型
n型
E阻
电流-电压特性曲线
3
2.3.2 PN结型测温传感器
当UF
几个k0T时 q
UF
U0
k0 ln(C)T q IF
式中：IF—通过PN结的正向电流；
U0
Eg q
,
Eg为能隙宽度
C为常数
4
UF
U0
k0 q
C ln( )T
IF
与温度有关
5
注意：
温敏二极管的UF-T关系曲线为近似线性关系 温敏二极管的灵敏度为负值，其大小与温度有关 温敏二极管UF-T关系曲线与温度有很大的关系。
自热特性随IF增加迅速增加
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2.3.3 温敏晶体管及典型电路
R1
Rf
Uo
R1 R f R1
R3 R1 RR 3f
U s2
Rf R1
U
S1
如果 R f R1
R3, R2
则
Uo
Rf R1
(Us2
Us1)
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2.5 热释电传感器
2.5.1 红外辐射（普朗克黑体辐射）
M,T
2h3
c2
1
h
ekT 1
M T 4
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红外夜视图
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运动时各部分温度的分布 14
17
滤光片的光谱特性
18
视野特性方向图 19
几种常见的用来探测人体的热释电红外传感器的主要技术参数
20
2.5.3 热释电探测模块
将将热释电红外传感器、放大器、信号处理电 路、延时电路和高低电平输出电路集成于一体 的新器件。
21
HN911模块的外形
HN911
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应用：
探测人体移动 测量温度 红外成像
8
温敏晶体管的基本电路及其输出特性
9
典型应用：温差计，完成恒温或液面位置控制功能，也可
用于报警器
差动放大器
电压跟随器
10
下面我们对差分放大进行简单分析。考虑到
UA=UB，因为I+=0，
I R2 I R3 , I R1 I R1
U S2 U A U A
R2
R3
U S1 U B U B U o
温敏二极管存在问题：
正向电压温度关系为近似线性关系，这一关系对扩散电 流也成立；同时还存在空间电荷区复合电流成分和表面复 合电流成分，使实际的温敏二极管的特性偏离理想情况。
常用晶体管来代替温敏二极管。
7Hale Waihona Puke NPN型晶体管的基极-发射极电压与变量T和Ic的函数关系为 B'T
Ube=Ug0-（k0T／q） ln( I c )