自动控制元件附线路

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1、一.传感器的选型传感器作为测量或监测系统的首要环节，是获取准确、可靠信息的重要手段。在智能大棚中，传感器可以测量温度、湿度、C02,光照等信息，并将测得的数据送到控制部分，经控制部分分析处理后转化为控制信号后，再驱动电机等进行工作。因此，传感器部分是智能大棚整体结构中的重耍环节。下面分别详细地分析讨论智能大棚中各种传感器的选择。1•温度传感器的选择温度是影响茄子产量和品质的主要环境因子Z—，在不同的生长时期对温度的要求也不尽相同，茄子幼苗生长发育所要求的适宜温度较高，一般为2230°C

2、o如果温度高于匡可或者低于叵可，对茄子的幼苗生长发育都是

3、不利的。因此，选择高精度、高性能的温度传感器是我们的一项极为重要任务。温度传感器是指能够感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，种类繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器和IC温度传感器。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型。为了进行可靠的温度测量，首先就要选择正确的温度仪表，其屮最常用的就是以上四种主要类型。下面将详尽阐释几种常见的温度传感器特点及应用，并从中选择合适的传感器用作大

4、棚温度的测量工具。1.1热敏电阻热皱电阻是用半导体材料制成的热敬元件，可分为负温度系数热皱电阻（NTC）和止温度系数热敏电阻（PTC）o负温度系数热敏电阻的应用较为广泛，其电阻温度特性曲线可用公式血上△凸表示，式中回是温度为冋寸的电阻值，A,B为常数。热敏电阻的温度系数大，灵敏度高;体积小，可以测量点温度；固有电阻大，因此无需考虑延长导线时的误差补偿；热惯性小，适合动态测量;造价低；寿命长。但是，热敏电阻器的精度和长期稳定性都不是很理想，而且非线性严重、互换性差。为了克服热敏电阻器的非线性，往往需要进行线性修正。有研究表明，经过补偿和线性修正

5、后，采用热敏电阻器在大棚的实际温度测量范围内，准确度可以控制在±0.5°C。有的集成电路则可以直接将热敏电阻值转换为温度的数字输出，如MAX6682o1.2热电偶两种不同成分的导体两端相连接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。其中，直接用作测量介质温度的一端叫作工作端（也称为测量端），另一端叫作冷端（也称为补偿端）。冷端与显示仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。热电偶测温电势可用如下关系式表示：d〃（T,O）=d〃⑺⑺+色〃®，。）热电偶输出热电势區歹迦

6、］反映的是相对于冷端温度的热端温度，而我们测量温度的R的是要知道以止为基准的热端温度To这样，就必须知道E/£）,0）或冷端温度囤,这种通过获取昼回或因进而得到热端温度T的过程即为热电偶的冷端温度补偿。由此可知恳电偶冷端温度补偿的原因及其重要性。电桥补偿法是最常用的冷端补偿法之一，但是热电偶是非线性的，而补偿电桥是线性的，因而难以实现完全补偿，常出现欠补偿或过补偿现象。另外，补偿电桥与热电偶是一一对应的,通用性差。热电偶测温的优点是测温范围广、热响应快、耐振动和冲击;缺点是灵敏度低，需修正冷端温度,并且温度要保持恒定。此外，热电偶经长期使用后

7、，热电极会岀现被腐蚀、氧化或品格不均匀等现象。这将导致其热电特性发生变化并影响其准确性。1.3电阻温度检测器电阻温度检测器（或电阻测温器，通常简称RTD）—种稳定而又精确的测温元件，但也最昂贵。在RTD中，器件电阻与温度成正比。尽管有些RTD使用篠或铜，但RTD最常用的电阻材料还是钳。RTD拥有很宽的温度测量范围。根据其构造，RTD可测量

8、270850P的温度范围。RTD需要有外部激励（通常为一个电流源）才能是适当地工作。但电流也会在电阻元件屮产生热，从而引起测量误差。用RTD测量温度的方法有多种，一种是让电流通过RTD并测量其上电压的2线方

9、法。其优点是仅需要使用两根导线，因而容易连接与实现。缺点是引线电阻会参与温度测量，从而引入一些误差。2线方法的一种改进是3线方法。其屮虽然也采用让电流通过电阻并测量其电压的方法，但使用第三根线可对引线电阻进行补偿。这需要有一个第三线补偿测量单元，或需要测岀第三根线上的温度值，并将其从总的温度测量值上减去。第三种方法是4线法。与其他两种方法一样，4线法中也同样釆用让电流通过电阻并测量其电压的方法，但是从引线的一端引入电流，而在另一端测量电压。屯压是在电阻元件（RTD）上，而不是和源电流在同一点上测量，这意味着将引线电阻完全排除在温度测量路径以外

10、。换句话说，引线电阻不是测量的一部分，因此不会产生误差。RTD具有一些明显优于其他测温器件的优点。例如，它是所有测温器件中极为精确的一种，H其线性也比热电偶要好。不