第4章--温度传感器ppt课件.ppt

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1、第四章温度传感器汽车电子控制基础——情景模拟温度传感器热电偶热电阻热敏电阻为了解发动机的热状态，计算进气的质量流量及进行排气净化处理，需要有能够连续、精确地测量冷却液温度、进气温度与排气温度的传感器。温度传感器根据工作原理不同，可分为热电偶型、热敏电阻型、金属测温电阻型、晶体管型、集成型等汽车上温度传感器常用的有:金属热电阻式热电偶式热敏电阻式测量用部件优点缺点热电偶1.可测定很小部位的温度；2.可缩短滞后时间；3.耐振动与冲击；4.适于测定温度差；5.测定范围宽。1.需要标准触点；2.标准触点与补偿导线有误差；3.在常温下，不注意修正，难以得到较高的精度。热电阻1.适于测定较大范围的

2、平均温度；2.不需要标准触点等；3.与热电偶相比，常温左右的精度较高。1.难以缩短滞后时间；2.在振动严重的场所下可能出现破损；3.受导线电阻的影响，需要修正。热敏电阻1.可测量很小部位的温度；2.可缩短滞后时间；3.灵敏度高；4.不能忽略导线电阻造成的误差；5.最适于测量微小的温度差；6.测量机构简单且价格低廉；7.因信噪比较高，所以对系统性计量工程来说经济性好。1.因电阻与温度间的非线性程度较严重，有时需要做线性处理；2.有时需要互换用电阻；3.振动严重的场合可能会造成破损。几种温标的对比正常体温为37C，相当于华氏温度多少度？接触式测温温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者

3、温度相等。(1)膨胀式温度计(2)热电阻温度计(3)热电偶温度计(4)其他原理的温度计直观、可靠，测量仪表也比较简单特点非接触测温温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐射能的大小来推算被测物体的温度。(1)辐射式温度计(2)光纤式温度计：特点不与被测物体接触，不破坏原有的温度场。精度一般不高。物理现象体积热膨胀电阻变化温差电现象导磁率变化电容变化压电效应超声波传播速度变化物质颜色P–N结电动势晶体管特性变化可控硅动作特性变化热、光辐射种类铂测温电阻、热敏电阻热电偶BaSrTiO3陶瓷石英晶体振动器超声波温度计示温涂料液晶半导体二极管晶体管半导体集成电路温度传感器

4、可控硅辐射温度传感器光学高温计1.气体温度计2.玻璃制水银温度计3.玻璃制有机液体温度计4.双金属温度计5.液体压力温度计6.气体压力温度计1． 热铁氧体2．Fe-Ni-Cu合金汽车上主要温度传感器1）冷却液温度传感器；2）进气温度传感器；3）变速器油温传感器；4）排气温度传感器（催化剂温度传感器）；5）EGR废气循环监测温度传感器；6）车外温度传感器；7）车内温度传感器；8）日照温度传感器；9）空调蒸发器出口温度传感器；10）热敏铁氧体温度传感器；11）排气温度传感器；12）冷却液温度表传感器13）蓄电池温度传感器；14）热敏开关。第一节热电阻式温度传感器热电阻效应:物质的电阻率随其

5、本身温度变化而变化的现象热电阻式传感器:根据热电阻效应制成的传感器图4-1热电阻的结构热电阻的类型:1.半导体热敏电阻2.金属热电阻取一只100W/220V灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为484。一、半导体热敏电阻利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成由金属氧化物和化合物按不同的配方比例烧结优点：(1)热敏电阻的温度系数比金属大（4～9倍）(2)电阻率大，体积小，热惯性小，适于测量点温、表面温度及快速变化的温度。(3)结构简单、机械性能好。缺点：线性度较差，复现性和互换性较差。热敏电阻分类：正温度系数(PTC)负温度系数(

6、NTC)临界温度系数(CTR)热敏电阻典型特性PTC热敏电阻－正温度系数钛酸钡掺合稀土元素烧结而成用途：彩电消磁，各种电器设备的过热保护，发热源的定温控制，限流元件。CTR热敏电阻－负温度系数以三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅氧化物的弱还原气氛中混合烧结而成用途：温度开关。NTC热敏电阻－很高的负电阻温度系数主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物混合烧结而成应用：点温、表面温度、温差、温场等测量自动控制及电子线路的热补偿线路热敏电阻分类NTC热敏电阻1.热敏电阻的主要特性2.热敏电阻的结构3.热敏电阻的主要参数4.热敏电阻的线性化1.热敏电阻的主要特性NTC型热敏电阻，

7、在较小的温度范围内，电阻-温度特性式中RT,R0——热敏电阻在绝对温度T，T0时的阻值()；T0,T——介质的起始温度和变化温度（K）；t0,t——介质的起始温度和变化温度（℃）；B——热敏电阻材料常数，一般为2000～6000K，其大小取决于热敏电阻的材料。⑴温度特性B和α值是表征热敏电阻材料性能的两个重要参数，热敏电阻的电阻温度系数比金属丝的高很多，所以它的灵敏度很高。热敏电阻的电阻温度系数热敏电阻在其本身温度变化1℃时，电阻值的相对变化量