第8章热电式传感器讲述资料.ppt

汽车用水温传感器及水温表 铜热电阻 　　用热电阻传感器进行测温时，测量电路经常采用电桥电路。 热电阻与检测仪表相隔一段距离，因此热电阻的引线对测量结果有较大的影响。 　　热电阻引线方式有二线制、三线制和四线制三种。 8.2.3 热电阻的测量电路 两线制 这种引线方式简单、费用低，但是引线电阻以及引线电阻的变化会带来附加误差。 两线制适于引线不长、测温精度要求较低的场合。 控制室 生产现场 指示仪表 r r Rt 三线制 用于工业测量，精度较好。 uA 导线电阻 r 对测量无影响。 平衡： r：电桥电源；2r：相邻臂 四线制 实验室用，高精度测量 （1）不受其它条件约束； （2）恒流源 I 稳定。 8.3 热敏电阻 热敏电阻是利用半导体（某些金属氧化物如NiO,MnO2, CuO,TiO2)的电阻值随温度显著变化这一特性制成的一种热敏元件，其特点是电阻率随温度而显著变化。一般测温范围：（－50 ～＋300）℃ 玻璃壳 热敏电阻 引线 （a）珠状 （b）片状 （c）杆状 （d）垫圈状 热敏电阻的优缺点：▲▲ 1、优点：①具有电阻值和电阻温度系数大、灵敏度高；②体积小、结构简单；③热惯性小、响应速度快；④使用方便；⑤寿命长；⑥易于实现远距离测量。 2、缺点：①互换性较差，同一型号的产品特性参数有较大区别；②稳定性较差；③非线性严重，不能在高温下使用。 8.3.1 热敏电阻的电阻－温度特性 负温度系数热敏电阻：NTC 正温度系数热敏电阻：PTC 临界温度系数热敏电阻：CRT 0 40 80 120 160 200 106 104 102 100 温度℃ 电阻 CTR NTC PTC 负温度系数（negative temperature coefficient）。热敏电阻在不同值时的电阻－温度特性，温度越高，阻值越小，且有明显的非线性。NTC热敏电阻具有很高的负电阻温度系数，特别适用于：－100～＋300℃之间测温。应用较多。 T R NTC的温度系数 ? 低温段比高温段灵敏 ? 灵敏度比金属热电阻高（10倍） ? 正温度系数（positive temperature coefficient）热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的区域，当温度超过某一数值时，其电阻值朝正的方向快速变化。可以用作各种电器设备的过热保护。 临界温度系数（critical temperature resistors）也具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高。主要用作温度开关。 各种热敏电阻的阻值在常温下很大，不必采用三线制或四线制接法，给使用带来方便。 热敏电阻外形 MF12型 NTC热敏电阻 聚脂塑料封装热敏电阻 其他形式的热敏电阻 玻璃封装 NTC热敏电阻 MF58 型热敏电阻 其他形式的热敏电阻 贴片式NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻 MF58型（珠形）高精度负温度系数热敏电阻 MF5A-3型热敏电阻 管道流量测量:热敏电阻RT1放在被测流量管道中，RT2放在不受流体干扰的容器内，R1和R2是普通电阻，四个电阻构成电桥。 （1）当流体静止时，电桥平衡； （2）当流体流动时，要带走热量，使热敏电阻RT1和RT2散热情况不同，RT1因温度变化引起阻值变化，电桥失去平衡，电流表有指示。 8.3.2 热敏电阻的应用 热敏电阻体温表 热敏电阻用于CPU的温度测量 热敏电阻用于电热水器的温度控制 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 例： 热端为100℃，冷端为0℃时，镍铬合金与纯铂组成的热电偶的热电动势为2.95mV，而考铜与纯铂组成的热电偶的热电动势为－4.0mV，则镍铬和考铜组成的热电偶所产生的热电动势应为： 2.95－(－4.0)＝6.95(mV) （4）均质导体定律 由两种均质导体组成的热电偶，其热电动势的大小只与两材料及两接点温度有关，与热电偶的大小尺寸、形状及沿电极各处的温度分布无关。即热电偶必须由两种不同性质的均质材料构成。 意义：有助于检验两个热电极材料成分是否相同及材料的均匀性。 为了适应不同生产对象的