自动检测技术及应用(第2版) 教学课件 ppt 作者 梁森 2-2检测教案,第二章,第二节、第六节.doc

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自动检测技术课程 授课教案 PAGE  PAGE 10 第二章 电阻传感器Ⅱ 课题:热电阻测温传感器原理及应用课时安排:2课次编号:4教材分析难点:仪表的标定重点:工程项目设计及计算教学目的和要求1、了解热电阻传感器的工作原理; 2、掌握仪表的标定方法; 3、掌握三线制仪表的概念; 4、了解热电阻电桥差动放大器的设计。采用教学方法和实施步骤:讲授、课堂讨论、分析教具:各种热敏电阻各教学环节和内容演示并提问:(1)用打火机烧一只小型Pt100的端部(或一段电阻丝),用数字欧姆表观察其阻值变化趋势,请同学回答是正温度特性还是负温度特性? (2)通常情况下,超期使用的220V家用电灯泡是在_____烧毁?A.关灯瞬间;B.开灯瞬间;C.正常工作半小时后。为什么? (3)CRT式(解释什么是CRT)电视机经常开和关,利弊如何?(有何利处?有何弊处?) 利用超导现象来解释以下论述: 温度升高,金属内部原子晶格的振动加剧,从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻力增大,宏观上表现出电阻率变大,电阻值增大,我们称其为正温度系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。 热电阻的主要技术性能指标比较: 表2-2 热电阻的主要技术性能 材料铂(WZP)铜(WZC)使用温度范围/℃-200~+960-50~+150电阻率/(??m?10-6)0.098~0.1060.0170~100℃间电阻 温度系数?(平均值)/℃-10.003850.00428化学稳定性在氧化性介质中较稳定,不能在还原性介质中使用,尤其在高温情况下超过100℃易氧化特性特性近于线性、性能稳定、准确度高线性较好、价格低廉、体积大应用适于较高温度的测量,可作标准测温装置适于测量低温、无水分、无腐蚀性介质的温度课堂提问:分析表2-2,相同阻值的铜热电阻和铂热电阻的外形比较,____的体积较大?为什么? ITS-90标准:国内统一设计的工业用铂热电阻在0??时的阻值R0值有25Ω、100Ω等,分度号分别用Pt25、Pt100等表示。薄膜型铂热电阻有100Ω、1000Ω等数种。 热电阻的阻值Rt与温度t的关系可用下面的一般表达式表示: R t =R0(1+At+Bt 2+C t 3+D t 4) (2-11) 课堂提问 (1)若为理想线性型热电阻,则表达式应为: R t =___________________ 热电阻分度表:热电阻的阻值Rt与t之间并不完全呈线性关系。因此必须每隔一度测出铂热电阻和铜热电阻在规定的测温范围内的Rt与t之间的对应电阻值,并列成表格,如附录C。(请同学翻到P343) 课堂提问 (1)为什么Cu50的分度表格数比Pt的分度表少很多? (2)查附录C,铂热电阻在0℃时的阻值为_____Ω,与型号有何关系?100℃时的阻值为_____Ω,200℃时的阻值为_____Ω,说明该Pt100是否线性?在理想线性的情况下,200℃时的阻值应为_____Ω。 二、热敏电阻 1.热敏电阻的类型及特性 热敏电阻(Thermistor)按其温度系数可分为负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC)两大类。 正温度系数:电阻的变化趋势与温度的变化趋势相同。 负温度系数:当温度上升时,电阻值反而下降。 NTC的电阻值与温度之间的负指数关系:图2-15中的曲线2,关系式为: RT =R0 (2-13) 式中 RT ——NTC在热力学温度为T时的电阻值; R0 ——NTC在热力学温度为T0时的电阻值,T0设定在298K(25℃); B ——NTC的温度常数。 课堂提问 (1)为什么公式2-13中的温度以T表示,而不以t表示? 设某电阻传感器的温度特性方程为RT =R0lg(1+T),请画出特性曲线,并与图2-15中的曲线2比较它们的灵敏度变化趋势。 突变型:又称临界温度型(CTR)。当温度上升到某临界点时,其电阻值突然下降,可用于各种电子电路中抑制浪涌电流。 图2-15 各种热敏电阻的特性曲线 1-突变型NTC 2-负指数型NTC 3-线性型PTC 4-突变型PTC PTC热敏电阻:它的温度-电阻特性曲线呈非线性,如图2-15中的曲线4或曲线1所示。它在电子线路中多起限流、保护作用。 课堂提问 某NTC的特性如图曲线1所示。将它与电视机的显像管的灯丝串连,求:(1)在室温(25℃)时的阻值为_____Ω,在1

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