课程设计电子温度计设计及制作.pptVIP

项目一：电子秤（重量测量） 项目二：声光控单元 项目三：轮胎压力测控 项目四：鸡雏孵化室恒温控制 项目五：电子温度计的设计与制作 项目六：LEM霍尔电流传感器 教学资源 参考书目： 王春.简易电子数字温度计的制作[J].考试周刊.2009(37). 谢文和.传感技术及其应用[M].高等教育出版社，2010. 吴全全.项目教学法［J］.中国职业教育.2006(226) 可以用哪些温度测试工具？ 温度测试 玻璃管温度计原理：利用热胀冷缩的来实现温度测量的。分类：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。优点：结构简单，使用方便，测量精度相对较高，价格低廉缺点：是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。 压力式温度计测试原理：利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号基本结构：由温包、毛细管和指示表三部分组成。优点是：结构简单，机械强度高，不怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢;仪表密封系统(温包，毛细管，弹簧管)损坏难于修理，必须更换;测量精度受环境温度、温包安装 原理：利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的优点：测量精度高;再现性好，又保持多年稳定性、精确度;响应时间快;与热电偶相比不需要冷端补偿。缺点是：价格比热电偶贵;需外接电源;热惯性大;避免使用在有机械振动的场合。 原理：热电偶温度计是由两种不同材料的导体A、B(热电极)焊接而成的。热端插入被测介质中，另一端与导线连接，形成回路若两端温度不同，回路中就会产生热电势，热电势两端的函数差即反映温度优点是：体积小，安装方便;信号可远传作指示、控制用;与压力式温度计相比响应时间少;测温范围宽，尤其体现在测高温;价格低，再现性好，精度高。缺点是：热电势与温度之间呈非线性关系;精度 比热电阻低;在同样条件下，热电偶接点容易老化;冷端需要补偿。 热电式传感器 热电阻 1.热电阻材料的特点 热电阻材料必须具有以下特点： (1).高温度系数、高电阻率。这样在同样条件下可加快反应速度，提高灵敏度，减小体积和重量。 (2).化学、物理性能稳定。以保证在使用温度范围内热电阻的测量准确性。 (3).良好的输出特性。即必须有线性的或者接近线性的输出。 (4).良好的工艺性，以便于批量生产、降低成本。 热电式传感器 3.常见热电阻材料及其特性 铂、铜为应用最广的热电阻材料。虽然铁、镍的温度系数和电阻率均比铂、铜要高，但由于存在着不易提纯和非线性严重的缺点，因而用得不多。 铂容易提纯，在高温和氧化性介质中化学、物理性能稳定，制成的铂电阻输出－输入特性接近线性，测量精度高。 热电式传感器 热敏电阻的分类： 热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件。按物理特性，可分为三类： (1).负温度系数热敏电阻(NTC)； (2).正温度系数热敏电组(PTC)； (3).临界温度系数热敏电阻(CTR)。  端面热电阻 主要特点： 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 隔爆型热电阻 主要特点： 1、压簧式感温元件，抗振性能好； 2、测量精确度高； 3、机械强度高，耐压性能好； 4、进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定； 二．热敏电阻 热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度的变化而显著变化的特性实现测温的。半导体热敏电阻有很高的电阻温度系数，其灵敏度比热电阻高得多。而且体积可以做得很小，故动态特性好，特别适于在-100℃～300℃之间测温。 热敏电阻的缺点是互换性较差，另外其热电特性是非线性的。 热敏电阻的结构 热敏电阻是由一些金属氧化物，如钴（Co）、锰（Mn）、镍（Ni）等的氧化物采用不同比例配方，高温烧结而成。其形状有珠状、片状、杆状、垫圈状等。 （b）片状 （c）杆状 （d）垫圈状 图6-21 热敏电阻的结构类型 （a）珠状 玻璃壳 热敏电阻 引线 热敏电阻的基本参数 1. 标称电阻RH 标称电阻值是热敏电阻在25±0.2℃、零功率时的阻值，也叫冷电阻。 2. 材料常数BN 材料常数是表征负温度系数(NTC)热敏电阻器材料的物理特性常数。BN值决定于材料的激活能?E，它们之间满足下面的函数关系式 3. 电阻温度系数? 热敏电阻的温度每变化1℃时电阻值的变化率叫做热敏电阻的电阻温度系数。 即： 4. 耗散系数H 热敏电阻器温度每变化1℃所耗散的功率变化量。 5. 时间常数τ 热敏电阻器在零功率测量状态下，当环境温度突变时电阻器的温度变化量从开始到最终变量的63.2％所需的时间称为热敏电阻的时间常数