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第2章 温度检测 温标及测温方法 膨胀式温度计 热电阻温度传感器 热电偶传感器 集成温度传感器 光纤传感器 辐射法测温（非接触式测温） 第2章 温度检测 温度是表征物体或系统冷热程度的物理量。温度单位是国际单位制中七个基本单位之一。 本章在简单介绍温标及测温方法的基础上，重点介绍膨胀式温度计、电阻式温度传感器、薄膜热传感器、热电偶传感器、辐射式温度传感器、光纤温度传感器、集成温度传感器等的原理与应用。 2.1 温标及测温方法 2.1.1 温标 常用温标: ①国际温标 ②摄氏温标 ③华氏温标 常用温标换算： 2.1 温标及测温方法 2.1.2 温度检测方法分类及其特点 温度检测方法可分为接触式测温和非接触式测温两大类。 常用测温方法及其特点？ （[1]p.156-157, [2]p.209-210） 2.2??膨胀式温度计 膨胀式温度计分为固体膨胀式温度计和气体（或液体）膨胀式温度计两大类。 2.2.1 固体膨胀式（双金属）温度计 原理？ 特点:结构简单，牢固可靠，抗震性能好，读数方便，廉价；精度不高，测量范围也不大。 2.2??膨胀式温度计 2.2??膨胀式温度计 2.2??膨胀式温度计 2.2??膨胀式温度计 2.2.2 气体膨胀式（压力式）温度计 Liquid filled expansion thermometers 2.3 热电阻温度传感器 一、 铂电阻 精度高，稳定性好，性能可靠。主要用作标准电阻温度计，也常用于工业测量。铂电阻的优缺点？ 0~850℃： -200~0℃： 工业标准：50/100/1000Ω；Pt50/Pt100/Pt1000 分度表及其应用 二、铜电阻 铂是贵金属，价格昂贵，因此在测温范围比较小(-50~+150℃)的情况下，可采用铜制成的测温电阻，称铜电阻。铜电阻的优缺点？ 工业标准：50/100Ω；Cu50/Cu100 分度表及其应用 耐磨、防腐热电阻传感器实物： 装配式热电阻传感器实物： 软导线式热电阻传感器实物： 三、铁电阻和镍电阻 这两种金属的电阻温度系数较高、电阻率较大，故可做成体积小，灵敏度高的电阻温度计，其缺点是容易氧化，化学稳定性差，不易提纯，复制性差，且电阻值与温度的关系线性差。  2.3 热电阻温度传感器 2.3 热电阻温度传感器 2.3 热电阻温度传感器 2、四线连接法 2.3 热电阻温度传感器 2.3 热电阻温度传感器 2.3 热电阻温度传感器 热电阻电热水器加热声提示（停止加热光提示）： 测低温和超低温的热电阻: 国际制冷学会:T120K为冷冻温区; 120KT0.3K为低温区; T0.3K为超低温区。 常压下，液氦沸点4.2K，液氮沸点77.3K。 H. K. Onnes，1911，Hg，略低于4.2K，电阻突然消失。后来发现很多其他材料也有类似现象。 一些材料在某一低温下电阻消失的现象称为超导（superconducting）现象，相应的温度称为该超导材料的临界温度Tc。 超导材料有重要而广泛的用途，研究热点。 Tc30K，液氦条件下工作（昂贵、复杂），称为低温超导材料。重点研究高温超导材料（1986年到液氮温区）。 测低温和超低温的热电阻: 测低温和超低温的热电阻: 铂电阻和铜电阻不适合测低温和超低温。 铟电阻：300~4.2K，4.2~15K灵敏度比铂电阻高10倍。材料软，复制性差。 锰电阻：63~2K，灵敏度高。材料脆，难拉丝。 碳电阻：液氦温区，廉价，对磁场不敏感。热稳定性差。 2.3.2 热敏电阻传感器 热敏电阻是用一种半导体材料制成的敏感元件，其特点是电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化。制造热敏电阻的材料很多，如锰、铜、镍、钴和钛等氧化物，它们按一定比例混合后压制成型，然后在高温下焙烧而成。热敏电阻具有灵敏度高、体积小、较稳定、制作简单、寿命长、易于维护、动态特性好等优点，因此得到较为广泛的应用，尤其是应用于远距离测量和控制中。 一、热敏电阻的分类 正温度系数/PTC (positive temperature coefficient)。用于彩电消磁、电器热保护、发热源的恒温控制、限流等。 负温度系数/NTC (negative temperature coefficient) 。用于测温、温度补偿等。一般不能并联使用！ 临界温度系数/CTR (critical temperature resistor) （在某一特定温度下电阻值发生突变）。用作温度开关。 三类热敏电阻的特性： PTC、NTC系列热敏电阻实物： 二、热敏电阻的主要参数 三、热敏电阻的