传感器课件第七章 热电式传感器.pptVIP

本章主要内容 7.1热电阻传感器 7.1.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻 （1）特点（2）特性（3）结构（4）应用 ７.2 热电偶传感器 7.2.1 热电效应和工作定律 （1）热电效应（2）工作定律 7.2.2 热电材料 7.2.3 冷端处理和温度补偿 （1）冰点槽法 （2）计算修正法 （3）补正系数法（4）冷端补偿法 7.1.1 热电阻 1. 热电阻材料的特点： a 高温度系数，高电阻率 b 化学和物理性能稳定 c 良好的输出特性 d 良好的工艺性 2. 铂 铜热电阻的特性 铂电阻阻值与温度变化之间的关系 0～660℃ -190℃～0℃ 式中： 、 — 分别为0℃和t℃的电阻值 A — 常数（ /℃） B — 常数（ /℃) C — 常数（ /℃） 7.1.2 热敏电阻 （1）热敏电阻的特点 （1）负温度系数热敏电阻 a：电阻温度系数大，灵敏度高，约为热电阻的十倍。 b：结构简单，体积小，可测量点温度。 c：电阻率高，热惯性小，适宜动态测量。 d：易于维护和进行远距离控制。 e：制造简单，使用寿命长。 （2）正温度系数热敏电阻 （3）临界温度系数热敏电阻 (2） 负温度系数热敏电阻的特性 电阻—温度特性曲线经验公式： 式中： — 温度为T（K）时的电阻值； A —与热敏电阻的材料和几何尺寸有关 B — 热敏电阻常数 若已知 和 时的电阻为 和 ，则 A= B= 7.2 热电偶传感器7.2.1 热电效应及其工作定律 （1）热电效应（演示） 定义：将两种不同性质的导体A、B组成闭合回路，若节点处于不同的温度时，两者之间将产生一热电势，在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热点效应。 接触电势 温差电势 热电偶工作原理演示 （2）工作定律 1）中间导体定律 在热电偶回路中接入第三种材料的导体， 只要其两端的温度相等，该导体的接入就不会影 响热电偶回路的总热电动势。 2）连接导体定律 由一种均质导体组成的闭合回路，不论导 体的横截面积、长度以及温度分布如何均不产生 热电动势。 3）参考电极定律 两种导体A,B分别与参考电极C组成热电偶，如果他们所产生的热电动势为已知，A和B两极配对后的热电动势可用下式求得： 普通装配型热电偶的外形 普通装配型热电偶结构放大图 接线盒 铠装型热电偶外形 法兰 隔爆型热电偶外形 其他热电偶外形 7.2.3 热电偶的冷端处理和温度补偿 第7章 热电式传感器 * 目录 本章主要内容 了解热电阻工作的主要原理 掌握热电效应，热电偶工作原理 掌握热电偶工作定律 了解热电偶的测温材料及其特点 熟悉热电偶的应用 工作原理：热电阻的阻值随温度的变化而变化。 (3) 热敏电阻的结构 电子体温计 水温感应塞 汽车发动机传感器 (4)热敏电阻的应用 结论： （1）如果热电偶两电极的材料相同，即 ， 虽然两端温度不同，但闭合回路的总电势为零。因此，热电偶必须用两种不同的材料作热电极。 （2）如果热电偶两极材料不同，而热电偶两端的温度相同，即 闭合回路中也不产生热电势。 结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。 热电极A 右端称为：自由端（参考端、冷端） 左端称为：测量端（工作端、热端） 热电极B 热电势 A B A C C B T T A A’ B B’ C B A T 几种常用热电偶的测温范围及热电势 ——? 41.276 9.587 10.506 4.834 1000?C 热电势/ mV -50～1768 ?C 铂铑13—铂 R －270～800 ?C 镍