温度传感器的设计制作ppt

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温度传感器实验ppt课件

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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《温度传感器》课件

《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。

温度传感器设计PPT课件

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。

温度传感器精品PPT课件

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波长/μm
ห้องสมุดไป่ตู้
0.01 极远紫外
可见光 近红外
5
10
远红外
近紫外 远紫外
5.2 红外温度传感器
相对应的频率大致在4×1014~3×1011 Hz之间,红外线 与可见光、紫外线、x射线、射线和微波、无线电波一起 构成了整个无限连续的电磁波谱。
红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高, 辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。研究发 现,太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐 渐增大的,而且最大的热效应出现在红外辐射的频率范围 内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。
5.1 半导体温度传感器
半导体材料的电阻率对温度十分敏感,可利 用半导体材料电阻率随温度变化的特征制成半导 体温度传感器,可分为单晶非结型、PN结型、集 成温度传感器等。
5.1.1单晶非结型温度传感器 由半导体材料的电子学特征可知,半导体的
电阻率主要取决于载流子的浓度和迁移率,而载 流子的浓度和迁移率的变化又与温度的变化密切 相关。
3 V+
10 mV / K
传感器
+ 放大器 -
2 输入 50 k
1 输出
4 V-
图5-20 电压输出型IC温度传感器放大器的原理框图
5.2 红外温度传感器
任何物体只要其自身及周围的温度不是 绝对零度,都会以电磁波的形式向周围辐射 热量,这种能量叫辐射能。当与周围的温度 相等时,辐射热量过程处于动平衡状态。
5.1 半导体温度传感器
1.迁移率与温度的关系(如书上的图5-1、5-2)
2.电阻率与温度的关系 载流子产生 杂质电离
散射结构
本征激发 电离杂质散射
晶格散射
3.硅温度传感器的结构 4.电阻—温度特性

数字温度计的设计与制作课件

数字温度计的设计与制作课件

3.2 温度检测电路
VCC接高电平,DQ端接单片机的 P3.4口,这里利用了P3.4口双向 I/O口作用,单片机从DS18B20 读取温度和报警温度,此时作为 输入口,当设置报警温度时单片 机向DS18B20内部存储器写入数 据,此时作为数据输出端口。DQ 与VCC之间需要一个电阻值约为 5KΩ的上拉电阻。

报警设备


(ADC0809)
1.2 方案二:采用数字温度芯片DS18B20
AT98C51 DS18B20
报警点温度设置
液 晶
感 器
温 度




单制 片器 机
报 警 设


二 系统器件的选择
2.1 单片机的选择
AT89S52为 ATMEL 所生 产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K在系统可编 程Flsah存储器。
3.3 液晶显示电路
在液晶显示电路的设计中选择具有单 向输出数据功能的P0端口向液晶显示 模块提供数据,P2.5、P2.6、P2.7口 作为控制液晶显示模块的端口,在PO 口上需要外加上拉电阻,才可以使液晶 显示模块正常显示。
3.4 报警电路设计
报警电路中使用P1.4-P1.7作为 控制按键输入端口,P1.0、P1.2 作为报警指示灯端口,P2.3作为 报警蜂鸣器端口,当它们对应的 端口为低电平时就会报警。
主要内容
一:设计方案选择 二:元器件的选择 三:设计过程 四:制作成果
一 设计方案选择
数字温度计的制作方法有很多种,最常见的有两种,一种 是利用热敏电阻测量温度的电路,另一种是利用数字温度 传感器DS18B20测量温度的电路。
1.1 方案一:采用热敏电阻

《温度传感器概述》课件

《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 ppt课件

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。

汽车用传感器:车身传感技术 第2章《温度传感器》PPT教学课件

汽车用传感器:车身传感技术 第2章《温度传感器》PPT教学课件

水银 有机液体 液体压力温度计 气体压力温度计 低温 低温用 一般用
CC
常用温度 短时间可使用的 温度及特殊场合
中温用
高温用
CA CRC
PR 1mm的数值
物质的颜色 热,光辐射
指示温度的涂料 液晶
辐射温度传感器 肉眼,光传感器
辐射温度计
检测温度不连续 光高温计
热噪声
电阻
车身传感技术
4
2.2 温度传感器的分类
常用材料:镍 Ni、铂 Pt
车身传感技术
6
2.3 金属热电阻
表2-3 金属的电阻率
Pt特点
熔点较高 化学性质稳定 材料纯度高 温度范围广 电阻大且线性变
化 用作标准的温度
传感器
体电阻率 金属种类 ×10-8Ω, 20℃
Al铝
2.75
Au金
2.4
Ag银
1.62
W钨
5.5
Fe铁
9.8
Cu铜
RT R0 (1T T 2 ) 式中:RT、R0为温度分别为T和0℃时铂的电阻值;
α=3.9752×10-3/℃;β=5.880×10-7/℃
利用热电阻测量温度的依据
被测温度阻值与0℃时阻值的变化量
对测量温度有直接影响的因素
R0其影响因素有原材料的纯度和制造工艺 电阻温度系数
比较方法:铂纯度 W(100) R100/ R0
车身传感技术
18
2.5 热电式温度传感器(热电偶)
塞贝克效应
两种材质金属导线两端点连在一起
有温度差ΔTAB时,就会出现电位差ΔVAB
应用:温差电动势温度传感器
融点高,无结晶变态,由可固溶的尖晶石组成。例:600℃时的阻值:10~105Ω 常数B:2000~17000K

温度传感器1PPT课件

温度传感器1PPT课件

消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平
衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻,其连接导线(从热电阻到中控室
)也成为桥臂电阻的一部分,这一部分电阻是未知的且随环境温度变化,造
成测量误差。采用三线制,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接
3、中间温度定律 热电偶回路两接点(温度为T、T0)间的热电势,等于
热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中 间温度。 应用:由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0℃时, 不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取热端温度值;也不能利用已知回 路实际热电势E(t,t0)直接查表求取的温度值,再加上冷端温度确定热端被测温度值 ,需按中间温度定律进行修正。初学者经常不按中间温度定律 来修正!
的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电
阻的影响,是工业过程控制中的最常用的。
○3四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其
中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根 引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主 要用于高精度的温度检测。 热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了
2、中间导体定律 在热电偶回路中接入中间导体(第三导体),只要中间
导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响,这就是中间导 体定律。 应用:依据中间导体定律,在热电偶实际测温应用中,常采用热端焊接 、冷端开路的形式,冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。 有人担心 用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值,在导线与热电偶连接处产生的接触电势 会使测量产生附加误差。根据这个定律,是没有这个误差的!

《温度传感器》课件

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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
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-
13
五:实验数据
表1 数据用计算器最小二乘法拟合得: 斜率 B= ; 截距 A= μA; 相关系数 г= 所以,I-θ关系为:
-
14
五:实验数据
❖ 2.制作滠氏温度计
表2 AD590传感器伏安特性测量 θ=3.0oC,R=10000Ω
-
15
LOGO
16
-
算传感器灵敏度及时传感器输出电流值。
按图1接线(AD590的正负极不能接错),取样电阻R的阻值为1000Ω。 把实验数据用最小二乘法进行拟合,求斜率B截距A和相关系数г。实 验时应注意AD590温度传感器为二端铜线引出,为防止极间短路,两 铜线不可直接放在水中,应用一端封闭的薄玻璃管套保护,其中注入 少量变压油,使之有良好热传递。(实验中如何保证AD590集成温度 传感器与水银温度计处在同一温度位置)

加热器 AD590-
E 5V
R1k
V
-
7
图1 定标电路
二: 原理
二、数字温度计的设计与制作

AD590

R2
R4
V
R3
图2 数字温度计设计电路
-
E 5V
8
三:仪器装置
AD590、恒温控制温度传感器、稳压源、数字万用表、加热 器、冰水混合物、变阻器、电阻、导线
-
9
四、 实验内容
1 测量AD590输出电流和温度的关系,计
另外,还具有适应电源波动的特性,即电源
电压可以从4V~15V,输出电流的变化小于
1μA,所以它广泛用于高精度温度计和温度计
量等方面.
-
5
AD590 实物图
+
AD590 俯视图
-
CAN
二: 原理
特点:输出电流只随温度变化,准确度更高
一:µA
标准温度计
-
10
四:实验内容
❖ 2 制作量程为0-500C范围的数字温度计。
把AD590、三只电阻箱、直流稳压电源及数字电压 表按图2接好。将AD590放入冰点槽中,R2和R3各 取1000Ω,调节R4使数字电压表示值为零。然后把 AD590放入其他温度如室温的水中,用标准水银温 度计进行读数对比,求出百分差。(冰点槽中冰水 混合物为湿冰霜状态才能真正达到00C温度)
3. 测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的伏安 特性曲线,求出AD590线性使用范围的最小电压U。
-
4
二: 原理
AD590特性
AD590温度传感器工作电压 范围宽 (4V~30V),使用温度范围大(-55℃~150℃),其 灵敏度为1μA/K,电流输出线性极好(在使用温 度范围内非线性误差可小于±0.5℃).
-
1
实验简介 实验目的 实验原理
实验内容 仪器及调整 实验数据
-
2
设计性实验 数字温度计的设计与制作
-
3
一:目的要求
集成电路温度传感器的特性测量及应用
1. 测量AD590输出电流和温度的关系,计算传感器灵 敏度及时传感器输出电流值。
2. 用AD590传感器,电阻箱,数字电压表和直流电源等 设计并安装数字式摄氏温度计。
-
11
四:实验内容
❖3 测量集成温度传感器AD590在某恒定
温度时的伏安特性曲线。
令图2中电源电压发生变化,如从8V变为10V,观测 一下,AD590传感器输出电流有无变化?分析其原 因。
-
12
五、实验数据
❖ 1 测量AD590传感器输出电流I和温度θ之间的 关系。求I-θ关系的经验公式。
表1 AD590传感器温度特性测量
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