温度测量技术.ppt

热加工测控技术电子教案—第3章 本章知识框架 3.1 温度检测技术概述 3.1.1 温度与温标 温度与温标的定义及关系 温度与温标 温标的建立曾经历了一个逐渐发展、不断修改和完善的渐进过程。 温度与温标 温度与温标 温度与温标 温度与温标 3.1.2 温度计标定 对温度计的标定有标准值法和标准表法两种方法。 3.2 热膨胀式温度计 热膨胀式温度计 热膨胀式温度计 3.3 热电偶测温技术 3.3.1 热电偶的测温原理 热电偶的测温原理 热电偶的测温原理 热电偶的测温原理 热电偶的测温原理 热电偶的测温原理 3.3.2 热电偶测温的基本定律 热电偶测温的基本定律 热电偶测温的基本定律 热电偶测温的基本定律 热电偶测温的基本定律 热电偶测温的基本定律 3.3.3 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 热电偶的冷端温度补偿方法 3.3.4 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 热电偶的类型和结构 3.3.5 热电偶测温的线路连接方式 热电偶测温的线路连接方式 热电偶测温的线路连接方式 3.3.6 热电偶的安装和使用注意事项 热电偶的安装和使用注意事项 3.4 热电阻测温技术 3.4.1热电阻测温的基本原理 热电阻测温的基本原理 热电阻测温的基本原理 热电阻测温的基本原理 3.4.2 常用热电阻 常用热电阻 3.4.3 热电阻的接线方式 热电阻的接线方式 热电阻的接线方式 3.5 辐射式测温技术 3.5.1 辐射测温的物理基础 辐射测温的物理基础 辐射测温的物理基础 辐射测温的物理基础 辐射测温的物理基础 3.5.2 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 辐射式测温仪表 3.6 集成温度传感器 集成温度传感器 集成温度传感器 集成温度传感器 集成温度传感器 2. 半导体热敏电阻 图3.21 热敏电阻 与金属热电阻相比，它有如下优点：① 电阻系数大，灵敏度高，比一般金属热电阻大10~100倍；② 结构简单，体积小，可以测量点温度；③ 电阻率高，热惯性小，适宜动态测量。但是半导体热敏电阻的稳定性和互换性差 热敏电阻的电阻值与温度之间的关系为： 式中，为热敏与电阻的尺寸、形状和物理特性有关的常数；为与热敏电阻物理特性有关的常数，也称为材料常数，和都由试验求得；为热敏电阻的热力学温度。 求解式(3-22)的系数时，通常测量20℃时热敏电阻的阻值和100℃时的阻值，从而可求得： 热敏电阻按其温度特性通常可分为三类：负温度系数热敏电阻NTC (Negative Temperature Coefficient Thermistor)、正温度系数热敏电阻PTC (Positive Temperature Coefficient Thermistor)和临界温度系数热敏电阻CTR(Critical Temperature Resistor)。 BaO、P与B的酸性氧化物，MgO、CaO、SrO等 0~350℃ CTR热敏电阻 以BaCO3为主体 -50~150℃ PTC热敏电阻 ZrO2+Y2O3复合烧结体 1300~2000℃ ZrO2+Y2O3复合烧结体 高温500~1300℃ Al2O3和过渡族金属氧化物 中温150~750℃ 锰、镍、钴、铁的氧化物 常温-50~350℃ 常用组成中添加铜 低温-130~0℃ 碳、锗、硅 超低温10-3~100K NTC热敏电阻 制作时原材料 使用温度范围 种类 表3-4 热敏电阻的使用温度范围 1. 铂热电阻 铂热电阻与温度之间的关系接近于线性，在0~630.70℃范围内可用下式表示： 在-190~0℃范围内为： 式中，T0、Tt为温度为0℃及t℃时铂热电阻的电阻值； α1、 α2、 α3为温度系数，由实验确定 2. 铜热电阻 在测温精度要求不高、测温范围比较小的情况下，可采用铜电阻代替铂热电阻。在-50~150℃的温度范围内，铜热电阻与温度成线性关系，其电阻与温度的关系可表示为： 由于铜的比电阻小，根据R=( ρ L)/S可知ρ小时，要制造一定电阻的热电阻体，则电阻丝要求细而长，这就使热电阻体的