温度传感器 应用电路ppt课件

E(t0＇,t0)—热电偶测量端温度为t0＇，参考端温度为t0=０℃时的热电势值。
例1：用一支分度号为Ｋ(镍铬-镍硅)热电偶测量温度源的温度，工作时的参考端温
度(室温)t0＇=20℃，而测得热电偶输出的热电势(经过放大器放大的信号，假设放大
器的增益ｋ=10)32.7mv，则E(t,t0＇)=32.7mV/10=3.27mV，那么热电偶测得温度源的
图8.2.3 热敏电阻测量真空原理图
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3.PTC热敏电阻组成的0～100℃的测温电路
电压跟随器 直流电桥
稳压管DZ1提供稳定电压，由R3、R4、R5分压，调节R5使电压跟随器A1输出2.5 V的 稳定电桥工作电压，并使热敏电阻工作电流小于1mA，避免发热影响测量精度。PTC 热敏电阻RT 25 ℃时阻值为1k，R8也选择1k，室温时（25 ℃）电桥调平，温度偏 离室温时，电桥失衡，输出电压接差放A2放大后输出。
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。
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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。
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2.冷端温度修正法
对于冷端温度不等于0℃，但能保持恒定不变（恒温器）或能用普通方法测出（如室温） 的情况，可采用修正法。常采用热电势修正法。
计算公式：E(t,t0)=E(t,t0＇)+E(t0＇, t0) 式中：E(t,t0)—热电偶测量端温度为ｔ，参考端温度为t0=０℃时的热电势值；
E(t,t0＇)—热电偶实际测量温度ｔ，参考端温度为t0＇不等于０℃时的热电势 值；
图8.3.3 热电阻的三线制接法原理图 8
2. 线性测量电路
VCC R8 5.1K
稳压电源
测量桥
差动放大电路
1
U16 8
LM4 31 A
VR1 R1 5 02
2K
6
P T1 0 0
11 4
R2 2K
R5 100K
C 11 04
VCC
R3 1K R4 1K
3
U1A
1
2
LM3 24
VR2 5 02
R6 100K
热敏电阻
气体
热敏电阻用的恒定电流加热，一方面使自身温度升高，另一方面也向周围介质散热，在单位时间 内从电流获得的能量与向周围介质散发的热量相等，达到热平衡时，才能有相应的平衡温度，对 应固定的电阻值。当被测介质的真空度升高时，玻璃管内的气体变得稀少，气体分子间碰撞进行 热传递的能力降低，热敏电阻的温度就会上升，电阻值随即增大，其大小反映了被测介质真空度 的高低。
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。
位
液面高低
传
影响
感
冷
输出电流
器
电
阻
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2.分度表
热电偶冷端温度为0℃时，热电偶热端温度与输出热电势之间的对应关系的 表格，因为多数热电偶的输出都是非线性的，国际计量委员会已对这些热电偶的 每一度的热电势做了非常精密的测试，并向全世界公布了他们的分度表。可以通 过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。每10℃分档 ，中 间值按内插法计算。如分度号为S的分度表。
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。
4
不流动环境 3
铂电阻
当液体流动时，铂电阻4温度随流速变化，铂电阻3温 度不随流速变化，流体速度将引起电桥的不平衡输出。 12
6. 热敏电阻热保护
热敏电阻
保护电路
电动机
继电器
电机绕组过热，热敏电阻阻值增大，达到保护程 度，保护电路动作，驱动继电器动作切断电源。
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7. 热
总电流
敏
电
阻 液
常温电阻
4.单相异步电 机启动
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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。
加
矿 灯 控
热 支 路
制
支
测量支路
路
5
7. 一氧化碳报警器
+10V以上
检出CO气体时，气敏电阻RQ减小，V5、 V6、V7导通，振荡电路振荡，声音报警。
加 热 支
5V 路
备用电源
-+
6
铂热电阻Pt100分度表
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8.3.4 应用
1.热电阻的连接法
由于热电阻的阻值较小，所以导线电阻值不可忽视（尤其是导线较长时），故在 实际使用时，金属热电阻的连接方法不同，其测量精度也不同，最常用的测量电路 是电桥电路，可采用三线或四线电桥连接法。三线法如图8-12所示。
温度是多少呢?
解：由附录Ｋ热电偶分度表查得：
E(t0＇,t0)=E(20,0)=0.798mV
已测得 E(t,t0＇)=32.7mV/10=3.27mV
故
E(t,t0)=E(t,t0＇)+E(t0＇, t0)= 3.27mV+0.798mV=4.068mV
热电偶测量温度源的温度可以从分度表中查出，与4.068mV所对应的温度是100℃。
R7 1K IN4 7 33
P_T
C2 1 03
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3. Pt100三线法性测量电路
仪用放大器
图8.3.6 热电阻的三线测温原理图 10
4. Pt100四线法性测量电路
图8.3.7 热电阻的四线测温原理图
其他应用请读者参考教材。
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5. 工业流量计
当液体不流动时，两个 铂电阻等温，电桥平衡
流动环境 铂电阻
例2：用镍铬-镍硅热电偶测量加热炉温度。已知冷端温度t0=30℃，测得热电势eAB
（t，t0）为33.29mV, 求加热炉温度。