半导体敏感元件(温敏).ppt

思考题 如果在T0~T2 范围内，某对廉价导线的热电性能与贵金属热电偶相同，则可以用这对导线代替从T2点到T0点一段的热电偶线，而不影响热电偶的热电势值，同时降低热电偶测量成本。 3.热电阻 3.热电阻 T1,T3,T6构成恒流源 Ic1= Ic3= I1= 2 Ic6 Ic10= Ic7+ Ic8= Ic1=I1 Ic9= Ic11= Ic1=Ic3 总结：电流与温度成正比，误差较小，且线性较好。 电流型温度传感器 7 IC温度传感器 A 主要电路分析 AD590集成温度传感器 KT—标定因子，为1μA/℃。 AD590伏安特性曲线 工作电压：4V～30V B) AD590伏安特性 电流型温度传感器 7 IC温度传感器 －55 0 150 273.2μA I/ μA TC / oC AD590温度特性曲线 省略非线性项后则有: I=KT·Tc＋273.2 C) AD590温度特性 Tc—摄氏温度；I 的单位为μA。 D) AD590的测量电路 AD590在温度25℃（298.2K）时，理想输出为298.2μA，实际存在误差，可通过电位器调整，使输出电压满足1mV/K 的关系。 AD590 典型应用电路(1) 电流型温度传感器 7 IC温度传感器 AD590 典型应用电路(2) 沈 阳 工 业 大 学 热敏元件与温度传感器 本章主要内容 1.概述 2.热电偶 3.热电阻 4.半导体陶瓷热敏电阻 5.硅电阻温度传感器 6.半导体热敏二极管 7.集成温度传感器 1.概述 液体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计 玻璃管温度计 双金属温度计 温度最本质的性质 当两个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热，换热结束后两物体处于热平衡状态，则它们具有相同的温度。 1.概述 温标 规定了温度的读数起点（零点）和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有经验温标(华氏温标、摄氏温标等)、热力学温标。 －用来度量物体温度数值的标尺。 摄氏温标：单位为oC； 华氏温标：水的冰点为32oF，沸点是212oF。分成180等份，对应每份的温度为1华氏度。摄氏温度和华氏温度的关系为： 热力学温标： 分子运动停止时的温度为绝对零度； 开尔文温标，或称绝对温标。 t=T-273.16 温度 分类 接触测温 非接触测温 热辐射测温 热传导测温 热阻式 热电式 金 属 热电阻 半导体 半导体陶瓷热敏电阻 热电偶 温 度 传感器 → 敏感元件 → 电参数 PN结式 集成温度传感器 测量方法 热敏二极管 热敏三极管 温度传感器 1.概述 2.1 工作原理（热电效应，或称为赛贝克效应） 两种不同导体构成闭合回路 两个节点（A、B）温度不同 接触电势（珀尔贴电势） 不同导体→自由电子密度不同→扩散→电势 2.热电偶 电动势 + A B T eAB(T) - 2.热电偶 温差电势（汤姆逊电势） 同一导体→两端温度不同→电子迁移（高→ 低） →电势 A eA(T,To) To T σA-汤姆逊系数，表示导体A两端的温度差为1℃时所产生的温差电动势，例如在0℃时，铜的σ =2μV/℃。 2.热电偶 2.1 工作原理 =F(T)-F(T0) T0 T eAB(T) eAB(T0) eA(T,T0) eB(T,T0) A B 若两种导体相同： NA=NB → E=0 若两端无温差： T=T0 → E=0 两种特殊情况: 2.热电偶 2.1 工作原理 EAB(T,T0)=F(T)-F(T0) 若T0为常数， E(T,T0)=F(T)-C 注：热电偶热电势的大小，只是与导体A和B的材料有关，与冷热端温度有关，与导体粗细长短及两导体接触面积无关。 2.2热电偶基本定律 中间导体定律 2.热电偶 中间温度定律 热电偶中接入第三种材料，只要接入材料两端温度相等，热电偶总热电势不变。 B B A T2 T1 T3 A A B EAB（T1, T3）=EAB（T1, T2）+EAB（T2, T3） 2.热电偶 A B C D E F T1 T1 T1 T1 T2 T2 六种不同的导体组成回路，写出回路中总的热电势。 2.3 常用热电偶材料 K -40 ~ 1300 ℃ 镍硅 (97.5%,2.5%) 镍铬 (90%,10%) B 0 ~ 1800 ℃ 铂铑6 铂铑30 R 0 ~ 1600 ℃ 纯铂 铂铑13 S 分度号 0 ~ 1600 ℃ 纯铂 铂铑10 使用测温范围 材料 2.