5发电式传感器及其应用.ppt

* * * * 机械电子系统中，信息处理软件被称为柔性智能零件，涉及的范围越来越广，但是基本的问题主要围绕着采集、处理、管理、分析、控制、传输等。 * * * * * * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * * * * * * * * * * * * * * 5.6.1 热电偶传感器原理 工作端 温度 ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ? E(mV) 0 0.000 0.056 0.113 0.173 0.235 0.299 0.364 0.431 0.500 0.571 ? 100 0.643 0.717 0.792 0.869 0.946 1.025 1.106 1.187 1.269 1.352 ? 200 1.436 1.521 1.607 1.693 1.730 1.867 1.955 2.044 2.134 2.224 ? 300 2.315 2.407 2.498 2.591 2.684 2.777 2.871 2.965 3.060 3.156 ? 400 3.250 3.346 3.441 3.538 3.634 3.731 3.828 3.925 4.023 4.121 ? 500 4.220 4.318 4.418 4.517 4.617 4.717 4.817 4.918 5.019 5.121 ? 600 5.222 5.324 5.427 5.530 5.633 5.735 5.839 5.943 6.046 6.151 ? 700 6.256 6.361 6.466 6.572 6.677 6.784 6.891 6.999 7.105 7.213 ? 800 7.322 7.430 7.539 7.648 7.757 7.867 7.978 8.088 8.199 8.310 ? 900 8.421 8.534 8.646 8.758 8.871 8.985 9.098 9.212 9.326 9.441 ? 1000 9.556 9.671 9.787 9.902 10.019 10.136 10.252 10.370 10.488 10.605 ? 表 铂铑-铂热电偶分度表（自由端温度为0℃） 例如： 冷端温度 冷端（参考/比端、自由端）——t0 热电偶的热电势的大小不仅与工作端温度有关，而且与冷端温度有 关，只有当冷端温度不变时，热电势才是热端温度的单值函数。 5.6.1 热电偶传感器原理 定点法——恒温法 把冷端置于恒温器中，使其维持在一恒定温度下，最常用冰槽 精度很高，比较麻烦，仅限于实验室用 实际应用中一般对冷端采取温度补偿法。 T0 mv T0 A B C C T 冷端温度补偿1——补偿电桥法 ——在热电偶回路中串联一电势 U=e(t0,0) 原理：电桥输出与环境温度（冷端变化）成正 比，补偿环境温度对热电偶的影响。 具体分析： 在0oC时，电桥平衡，输出为U=0 如果环境温度上升，热电偶输出热电势数值要降低 与此同时，电桥中桥臂电阻Rcu随温度上升而增大，使电桥输出电压增加，它与前者迭加可起到补偿作用 e U t0 t0 t b d a R1 c Rs RCu t e R3 R2 5.6.1 热电偶传感器原理 e(t, 0℃)= e(t, t0)+△e 5.6.1 热电偶传感器原理 冷端温度补偿2——查表修正法 5.6.2 热电偶的分类 热电偶电极材料的要求 物理化学性质稳定，电阻温度系数小，力学性能好； 组成的热电偶灵敏度高，复现性好； 热电势与温度的线性度好。 热电偶分类方法 按热电势与温度关系以及使用性能： 常用热电偶和特殊热电偶。 按适用的温度范围： 高、中温热电偶和低温热电偶。 按结构形式： 铠装式、插入式和裸线式热电偶。 5.6.2 热电偶的分类 热电偶结构 热电偶材料及特性 名称 特点 测温范围 灵敏度 铂铑－铂热电偶 ——中高温度计 物理化学性能稳定，测量精度高，常用于精密温度测量和作为基准温度计使用 300