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时间:2018-04-15
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1、传感器及其应用(一)爱晟电子主页:http://www.exsense.net传感器简介湿度转换温度压力传感器磁声音电压电流位置气体光爱晟电子主页:http://www.exsense.net传感器定义传感器是指能感受并响应被测物理量,并按照一定的规律将其转换成为可供测量的输出信号的器件或装置。传感器的组成,并无严格的规定。一般说来,可以把传感器看作由敏感元件(热敏元件、磁敏元件、光敏元件等)和变换元件两部分组成。传感器非电量电量敏感元件变换元件爱晟电子主页:http://www.exsense.net敏
2、感元件指能直接感受或响应被测量的部分;转换元件指将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。传感器的输出信号一般都很微弱,需要有信号调整与转换电路对其进行放大、运算等。有的调整与转换电路与敏感元件集成在同一芯片上。此外,传感器工作必须有辅助的电源。爱晟电子主页:http://www.exsense.net传感器的分类传感器技术是一门知识密集型技术,它与许多学科有关。其种类繁多,有多种分类方法。一、按检测功能分类:温度、光敏、压力、磁敏、声音、湿度、气体等传感器二、按工作原理分类:压电式、
3、光电式、吸附式、压阻式、热点式等传感器三、按制造材料分类:金属、聚合物、半导体、陶瓷、混合物等传感器;四、按制造工艺分类:集成、薄膜、厚膜等传感器。爱晟电子主页:http://www.exsense.net传感器的选用传感器的种类繁多,相同的物理量可用不同工作原理的传感器,使用时一般考虑如下:一、被测量类型测量目的、测量范围、测量精度、测量时间等二、工作环境环境温度、环境噪声、传递距离等三、传感器性能成本、线性度、稳定性、响应时间、输出方式等爱晟电子主页:http://www.exsense.net一、温
4、度传感器铜热电阻-50~200oC热电阻铂热电阻-180~600oC接镍热电阻-50~100oC触式热敏电阻:NTC,PTC,CTR:-200~300oC温K型:0~1000oC度热电偶R型:200~1400oC传J型:0~600oC感E型:-200~700oC器半导体温度传感器:-100~220oC非集成温度传感器:-55~150oC接辐射式温度计触式量子温敏传感器爱晟电子主页:http://www.exsense.net1、热敏电阻半导体热敏电阻按半导体电阻随温度变化的典型特性分为三种类型:负温度系数
5、热敏电阻(NTC)正温度系数热敏电阻(PTC)临界温度系数热敏电阻(CTR):在某一特性温度下电阻值会发生突变的。CTR主要用作温度开关,在温度测量中,则主要采用NTC。爱晟电子主页:http://www.exsense.netρ/(Ω·cm)106CTRPTC105410103NTC102101048121620t×10/℃三种类型热敏电阻的典型特性爱晟电子主页:http://www.exsense.net热敏电阻特性曲线及参数NTC热敏电阻的电阻值与温度的关系为:11R=Rexp[B(−)]t0TT0
6、R、R——分别为TK和TK时的热敏电阻值;t00B——热敏电阻的材料常数,其值主要取决于热敏电阻的材料。一般情况下,B=2000~6000K,可通过查阅产品资料获得,在高温下使用时,B值将增大; T——被测温度(K)。爱晟电子主页:http://www.exsense.net热敏电阻的常见外型及符号MF58-103-36爱晟电子主页:http://www.exsense.net热敏电阻基本应用电路NTC基本测温电路温差测量电路爱晟电子主页:http://www.exsense.net热敏电阻和555构成双
7、限温度控制器o1140C时R=5.6KR=R=2.8KU=Vtw1t2CC23NTCo260C时R=2.8KR=2R=5.6KU=Vtw2t6CC3NTC-103-36爱晟电子主页:http://www.exsense.net555芯片资料爱晟电子主页:http://www.exsense.net2、热电阻(RTD)通常采用的热电阻有铂、铜和镍。由于铂具有很好的稳定性和测量精度,故人们主要把它用于高精度的温度测量和标准测温装置。 多数热电阻随温度而变化的关系可由下式表示:R=R[1+α(t-t)]t00R
8、,R——分别为热电阻在t℃和t℃时的电阻值; t00α——热电阻的电阻温度系数(1/℃); t——被测温度(℃)。爱晟电子主页:http://www.exsense.net铂电阻常用的铂电阻有PtPtPt、Pt等,下标表50、100、3001000示铂电阻在0℃时的阻值。铂电阻与温度的关系在0~630.74℃以内为R=R(1+At+Bt2)t0-190~0℃以内为R=R[1+At+Bt2+C(t-100)t3] t0R——温
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