第7章_热电式传感器

《第7章_热电式传感器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第7章热电式传感器第7章热电式传感器Thermoelectricsensors第7章热电式传感器7.1概论温度是反映物体冷热状态的物理参数。温度是与人类生活息息相关的物理量。在2000多年前，就开始为检测温度进行了各种努力，并开始使用温度传感器检测温度。人类社会中，工业、农业、商业、科研、国防、医学及环保等部门都与温度有着密切的关系。工业生产自动化流程,温度测量点要占全部测量点的一半左右。温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁多的传感器中，温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。第7章热电式传感器温

2、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。第7章热电式传感器1.气体温度计

3、2.玻璃制水银温度计体积热膨胀3.玻璃制有机液体温度计4.双金属温度计物5.液体压力温度计6.气体压力温度计理电阻变化铂测温电阻、热敏电阻现温差电现象热电偶象导磁率变化1.热铁氧体2.Fe-Ni-Cu合金电容变化BaSrTiO3陶瓷压电效应石英晶体振动器种超声波传播速度变化超声波温度计类物质颜色示温涂料液晶P–N结电动势半导体二极管晶体管特性变化晶体管半导体集成电路温度传感器可控硅动作特性变化可控硅热、光辐射辐射温度传感器光学高温计第7章热电式传感器温度传感器分类分类器件分类器件铂电阻热电式热电偶铜电阻水银电阻式半导体陶瓷热

4、敏电双金属阻热膨胀式温敏二极管液体压力温敏晶体管气体压力P-N结式温敏闸流晶体管全辐射高温计集成温度传感器超声波辐射式光学高温计其他红外线比色高温计光纤温度计光电高温计热敏电容第7章热电式传感器分类特征传感器名称超高温用1500℃以上光学高温计、辐射传感器传感器高温用光学高温计、辐射传感测1000～1500℃传感器器、热电偶中高温用光学高温计、辐射传感器、温500～1000℃传感器热电偶中温用范0～500℃见表下内容传感器低温用晶体管、热敏电阻、-250～0℃围传感器压力式玻璃温度计极低温用-270～-250℃BaSrTiO

5、陶瓷传感器3第7章热电式传感器分类特征传感器名称测温电阻器、晶体管、热电偶半导体集成电路传感器、测温范围宽、测线性型可控硅、石英晶体振动器、输出小压力式温度计、玻璃制温度计温指数型测温范围窄、特热敏电阻函数输出大性开关型特定温度、感温铁氧体、双金属温度计特性输出大第7章热电式传感器分类特征传感器名称铂测温电阻、石英晶体振动测温度测定精度器、玻璃制温度计、气体温标准用±0.1～度计、光学高温计±0.5℃定测定精度精绝对值±0.5～热电偶、测温电阻器、热敏电测定用±5℃阻、双金属温度计、压力式温度度计、玻璃制温度计、辐射传感管理

6、温度相对值±1～器、晶体管、二极管、半导体集测定用±5℃成电路传感器、可控硅第7章热电式传感器此外，还有微波测温温度传感器、噪声测温温度传感器、温度图测温温度传感器、热流计、射流测温计、核磁共振测温计、穆斯保尔效应测温计、约瑟夫逊效应测温计、低温超导转换测温计、光纤温度传感器等。这些温度传感器有的已获得应用，有的尚在研制中。第7章热电式传感器7.2热电偶(Thermocouple)热电偶测温的主要优点1.它属于自发电型传感器：测量时可以不需外加电源，可直接驱动动圈式仪表；2.测温范围广：下限可达-270C，上限可达1800

7、C以上；3.精度高：0.1～0.2℃，仅次于热电阻。由于热电偶具有良好的复现性和稳定性，所以国际实用温标中规定热电偶作为复现630.74～1064.43℃范围的标准仪表。4.动态特性好。由于热电偶的测量端可以制成很小的接点，响应速度快，其时间常数可达毫秒级甚至微秒级。5.结构简单，制造极为方便。6.用途非常广泛。除了用来测量各种流体的温度外，还常用来测量固定表面的温度。第7章热电式传感器7.2.1热电偶的工作原理热电极B热电极A热电势自由端A（参考测量（工作端、冷端、热端）端）B通过上面的演示，你能得出什么结论第7章热电式

8、传感器1.热电效应(Thermo-electricaleffect)1）接触电动势/玻尔帖电动势两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属A和B的接触点处会发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的金属A扩散到密度小的金属B，使A失去电子带正电，B得到电子带负电