温度传感器应用总结

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1、温度传感器的应用传感器的类型TemplateforMicrosoftPowerPoint温度传感器的测温范围用比较法测量各种量（如电阻、电容、电感等）的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知（Ｒ2），一对角线中接入直流电源Ｕ，另一对角线接入检流计Ｇ。可以通过调节各已知电阻的值使Ｇ中无电流通过，则电桥平衡，未知电阻Ｒ2＝Ｒ1·Ｒ４/Ｒ3。图2中，非平衡电桥的BD两端接负载电阻为Ro的电压表。该电桥不需要调平衡，只要测量输出电压Uo或电流Io，就可得到Rx值。当负载电阻R

2、o→∞（即电桥输出处于开路状态）时，Io=0，电桥输出端接数字电压表或高输入阻抗放大器时属这种情况。电桥电桥R0较大时，I0趋向于零因Io=0，故I1=I4，I2=I3，根据分压原理，输出电压Uo为：即设室温t=t0时，Rx=Rx0，当温度t=t0+Dt时，Rx=Rx0+DRx，由（4-22-3）式求得电压Uo为：热电阻传感器热电阻：电阻值随温度变化的温度检测元件。金属热电阻的阻值与温度的关系：RT=R0[1+a(T-T0)+b(T-T0)2...]式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对

3、应电阻值；α为温度系数。半导体热电阻的阻值与温度的关系：RT=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。采用热电阻构成的测温仪器有电桥、直流电位差计、电子式自动平衡计量仪器、动圈比率式计量仪器、动圈式计量仪器、数字温度计等用热电阻进行温度测量时的接法有四线式接法、三线式接法、二线式接法热电阻传感器的四线式接法为了消除热电阻测量电路中电阻体内导线以及连线引起的误差，在右图所示的电桥及直流电位差计或数字电压表中，热电阻体采用４线连接方式，这样，可用于对标准电阻温度计进行校正，并能对温度进

4、行高精度的测量。右图所示为热电阻传感器构成的电桥测温计。右图中，Ｒｘ为热电阻体构成的电阻元件，Ｇ为检流计或微电流检测器，Ｒ为固定电阻，R１～Ｒ４为平衡调节电阻，S为切换开关。热电阻构成电位差计或数字电压表Ｒｘ为热电阻体构成的电阻元件，ＲＳ为标准电阻，Ｒｈ为电流调节电阻，Ｓ为切换开关。温度传感器的三线式接法采用３线式连接方式时使用的导线必须是材质、线径、长度及电阻值相等，而且在全长导线内温度分布相同。这种方式可以消除热温度传感器电阻内导线及连线引起的大部分误差，一般的温度测量大都采用这种接线方式。图a）为电桥或动圈式

5、计量仪器图ｂ）为带放大器的动圈式计量仪器图ｃ）为电子自动平衡式计量仪器，图ｄ）为数字式温度计热电阻传感器的二线式接法右图所示电路为采用２线式连接方式，这种接线方式不能消除连线电阻随温度变化引起的误差，为此，应确保连线电阻值远低于测温的热电阻值。一定要将外部的电阻值调整到计量仪器说明书中提供的标称值。外部电阻是指接在计量仪器的测量端子外侧的导线及测温热电阻体内导线所组成的电路的电阻，不包括由热电阻体构成的电阻元件的电阻。采用热电阻进行高精度的温度测量时，不希望采用２线式连接方式，即使采用也要使用电阻补偿导线采用电阻补

6、偿导线的２线式连接方式采用这种2线式接法和三线式接法有同样的效果图a）为电桥或动圈式测温计，图b）为电子自动平衡式计量仪器热电偶传感器热敏电阻加热时，温度从Ｔａ变化到Ｔ０时，热敏电阻的温度Ｔｕ为：Ｔｕ＝Ｔａ＋0.632（Ｔ０－Ｔａ）这种热响应特性如图所示。图中，热敏电阻冷却时从Ｔ０变到Ｔａ，或加热时从Ｔａ变到Ｔ０时，冷却或加热到Ｔ０与Ｔａ间温度差的63.2％需要的时间称为热时间常数τ。热敏电阻的基本连接方式图ａ是１个热敏电阻ＲＴ与１个电阻ＲＳ的并联方式，这可简单构成线性电路，若在５０℃以下的范围内，其非线性可抑制在

7、±１％以内，并联电阻ＲＳ的阻值为热敏电阻ＲＴ的阻值ＲＲＴ的0.35倍。图ｂ和图ｃ为合成电阻方式，温度系数小，适用于宽范围的温度测量，测量精度也较高。图ｄ为比率式，电路构成简单，具有较好的线性。右图是采用热敏电阻的温度测量电路，图ａ为并联方式，热敏电阻ＲＴ与电阻ＲＳ并联，输出ＵＯ为：U0=()Ua式中，ＲＴＨ＝ＲＲＴ//ＲＳ。由于这种电路非常简单，电源电压的变化会直接影响输出，因此，工作电源一般采用稳压电源。图ｂ)为桥接方式，热敏电阻作为桥的一臂，输出为桥路之差，即为:Ｕ0＝()Ua式中，ＲＴＨ＝ＲＲＴ//ＲＳ。用热

8、敏电阻构成的测温计图c用热敏电阻作为运算放大器的反馈电阻的测温电路，电路中2.5V基准电压与电阻形成的电流变换为与热敏电阻阻值变化相应的电压，这作为运算放大器A1的输出电压。该输出电压再经运算放大器A2后会被扣除一定的偏置电压，于是A2的输出电压信号与温度相对应。该电路的热敏电阻直接接在运算放大器构成的反相放大电路中，易受到外部感应噪声的影响，因此，重要的是