《传感器技术与应用》项目二温度测量.pptVIP

项目二 温度测量 任务三 使用热敏电阻式传感器测量温度 三、热敏电阻的应用 4.热敏电阻在流量测量中的应用 利用热敏电阻测量管道流量的原理是基于流体流速与散热的关系，用热敏电阻桥式电路测量管道流量的方法是用两个特性完全相同的热敏电阻Rt1和Rt2，分别置于管道和不受介质流速影响的小室中，介质静止时电桥调平衡，输出电压为零；介质流动时，带走Rt1上的热量，使Rt1温度降低，阻值随之变化，电桥失去平衡，输出电压值与介质流速有关，最后用相关公式折算成流量值。 任务三 使用热敏电阻式传感器测量温度 实践操作 设计制作一个半导体热敏电阻温度计 制作步骤 （1）选取热敏电阻，如型号是RRC6型的小型热敏电阻，查相关手册中对应型号分度表，找出0℃和100℃所对应的电阻值。可以根据自身条件，采用能了解其相关分度表的其他型号的NTC热敏电阻，也可以采用制造冰水混合物（0℃）与沸水（100℃）的温度环境，测出热敏电阻在此环境下对应的电阻值。 （2）将选取的热敏电阻和R4接在如图2-35所示的电桥支臂中，图中检流计用50μA的微安表，R3为电阻箱，取R1=R2≈4 kΩ，毫安表量程可取5mA，电桥中电流不要超过3mA。 （3）把热敏电阻放在暖水瓶中，注意连接导线的绝缘保护，向瓶中放入冰水混合物，然后使用0.5℃分度值的水银温度计测量水温，使其达到0℃。 （4）接通电桥电源，调节RP，使毫安表读数不大于1mA，再调节R3，使电桥平衡（S2接到Rt上），此时记下R3值与热敏电阻分度表上的数值做对比。 （5）逐步提高水温，在记下水温的同时，记下微安表的数值，在温度接近沸点时，要放慢节奏，防止微安表过载，同时检验热敏电阻在100℃时的电阻值。 任务四 使用集成温度传感器测量温度 任务导入 认识典型集成温度传感器 AD590集成温度传感器 LM35集成温度传感器 任务四 使用集成温度传感器测量温度 一、集成温度传感器的基本性能 集成温度传感器是将温敏元件及其电路集成在同一芯片上的集成化温度传感器，使用时只需很少的外围元器件，即可制成温度检测仪表。这种传感器最大的优点是直接给出正比于绝对温度的理想的线性输出，且体积小、响应快、测量精度高、复现性好、稳定性好、校准方便、成本低廉，缺点是测温范围仅为－80℃~＋150℃，广泛用于温度检测、控制、补偿等场合。 任务四 使用集成温度传感器测量温度 二、电流输出型温度传感器 电流输出型温度传感器的特点是：输出电流只随温度变化，准确度高，一般以0K为零点，温度系数为1μA/K，适合于远距离测量。典型的器件有AD590。 任务四 使用集成温度传感器测量温度 三、电压输出型温度传感器 电压输出型集成温度传感器的特点是输出电压只随温度变化，输出阻抗低，易于和控制电路接口，可直接用于温度监测。电压输出型一般以0℃为零点，温度系数为10mV/℃。典型的器件有LM35。 任务四 使用集成温度传感器测量温度 四、频率输出式集成温度传感器 频率输出式集成温度传感器的特点是输出方波的频率与热力学温度成正比，频率温度系数的单位Kf是Hz/K，典型产品是MAX6677，以热力学温度定标，温度系数是4~1/16Hz/K。 任务四 使用集成温度传感器测量温度 五、周期输出式集成温度传感器 周期输出式集成温度传感器的特点是输出方波的周期与热力学温度成正比，周期温度系数KT的单位是μs/K，典型产品是MAX6576，以热力学温度定标，温度系数是10.6401μs/K。 传感器技术及应用 任务一 使用金属热电阻测量温度 任务导入 实验结果表明，细铜丝的电阻值是随着温度变化而变化的，从分子运动学观点来看，当导体温度上升时，由于导体内部分子无规则的热运动加剧，而电荷的定向移动受阻，因而电阻值增大；反之，则电阻值减少。这种特性称正温度特性，大多数金属导体均具有正温度特性，热电阻测温就是利用金属导体的这种特性来实现的。 使用万用表，在不同温度环境下测量一段细铜导线的电阻值。 可以得到金属导体的温度特征。 任务一 使用金属热电阻测量温度 一、观察和了解热电阻 热电阻外形及结构图 图2-3 铜热电阻结构示意图 几种铂热电阻结构示意图 任务一 使用金属热电阻测量温度 二、金属热电阻原理及特性 常用热电阻材料特性 材料名称 电阻率/（Ω·mm2·m-1） 测量范围/℃ 电阻丝直径/mm 特性 铂 0.0981 -200~650 0.03~0.07 近似线性，性能稳定，精度高 铜 0.07 -50~150 0.1 线性，低温测量 镍 0.12 -100~300 0.05 近似线性 任务一 使用金属热电阻测量温度 二、金属热电阻原理及特性 铂热电阻主要用于高精度的温度测