第6章-热电式传感器范例.pptx

物联网传感器技术与应用 第6章 热电式传感器 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 热电式传感器是利用某种材料或元件与温度有关的特性，将温度的变化转换为电量变化的装置或器件。这里介绍热电阻传感器、热电偶传感器和热敏电阻传感器。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 6.1.1 金属热电阻 大多数金属导体的电阻都随温度变化，称为电阻-温度效应，其特性方程为 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 1.铂热电阻 由于铂的物理、化学性质非常稳定，铂是目前制造热电阻的最好材料。在0～650℃温度范围内为 在-200～0℃温度范围内为 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 工业上将铂电阻相应于 和 的 - 关系制成分度表，对应的分度号分别为Pt50和Pt100，其0℃的电阻值分别为 和 。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 2.铜热电阻 铜容易提纯，在-50～150℃范围内化学、物理性能稳定，铜丝可用于制作-50～150℃范围内的工业用电阻温度计。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 6.1.2 热电阻测量电路 为了避免或减小导线的电阻对测温的影响，人们设计了三线制及四线制连接方法。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 6.2.1 热电效应 1823年，塞贝克发现了热电效应。如图6.2所示，若两接触点的温度（T，T0）不同，两者之间将产生热电势。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 1.接触电势 当两种金属接触在一起时，在两种不同金属的接触处会形成电势，称为接触电势。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 2.温差电势 对于单一金属，如果两端的温度不同，温度高端的自由电子会向低端迁移，使单一金属两端产生不同的电位，形成电势，称为温差电势。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 3.回路总热电势 回路总热电势由接触电势和温差电势两部分组成。 （1）热电偶必须用两种不同的金属材料。 （2）只有热电偶两端的温度不同才能产生热电势。 （3）热电偶测温的基本公式。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 6.2.2 热电偶基本定律 1.均匀导体定律 两种均匀金属（热电极）组成的热电偶，其热电势大小仅与热电极材料和两端温度有关。 2.中间导体定律 只要第三种导体C的材质均匀且两端温度相同，就对总热电势 没有影响。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 3.连接导体定律和中间温度定律 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 4.中间导体定律 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 6.2.3 热电偶的种类和结构 1. 对热电偶电极材料的基本要求 2. 常用热电偶 ?（1）标准化热电偶 铂铑10-铂、铂铑30-铂铑6、镍铬-镍硅、镍铬-考铜、铜-康铜。 （2）非标准化热电偶 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 3. 热电偶结构 （1）普通型热电偶 普通型热电偶在测量时将测量端插入被测对象的内部，主要用于测量容器或管道内的气体、流体的温度。 （2）铠装热电偶 铠装热电偶又称为缆式热电偶，它可以做得很细、很长。 （3）薄膜热电偶 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用 点击此处结束放映 热电偶的外形 物联网传感器技术与应用 6.2.4 热电偶冷端温度补偿 1.补偿导线法 热电偶的长度一般只有1米左右，在实际测量时需要将热电偶输出的电势传输到数十米以外的显示仪表。根据热电偶的“连接导体定律”，可以实现上述要求。 点击此处结束放映 物联网传感器技术与应用