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.docVIP

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