传感器原理及应用-第7章2..ppt

铜热电阻的特点 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。 适用于引线不长、测温精度要求较低的场合。 热敏电阻材料的分类（2） PTC 无机物 BaTiO3系 Zn、Ti、Ni氧化物系 Si系、硫硒碲化合物 （Ba、Sr、Pb）TiO3烧结体 有机物 石墨系 有机物 石墨、塑料 石腊、聚乙烯、石墨 液体 三乙烯醇混合物 三乙烯醇、水、NaCl CTR ? V、Ti氧化物系、Ag2S、（AgCu）、（ZnCdHg）BaTiO3单晶 V、P、（Ba·Sr）氧化物 Ag2S–CuS 大分类 小分类 代表例子 1. 标称电阻R25（冷阻） 是热敏电阻在25±0.2℃时的阻值。 二、热敏电阻的基本参数 2. 材料常数BN 是表征NTC材料的物理特性常数。BN值决定于材料的激活能量?E，具有BN=?E／2k的函数关系，k为波尔兹曼常数。BN值越大，则电阻值越大，绝对灵敏度越高。在工作温度范围内，BN值并不是一个常数，而是随温度升高略有增加。 3. 电阻温度系数（%/℃） 热敏电阻的温度变化1 ℃时电阻值的变化率。 4. 耗散系数H 温度变化1℃所耗散的功率变化量。工作范围内，当环境温度变化时，H值随之变化，其大小与热敏电阻的结构、形状和所处介质的种类及状态有关。 6. 最高工作温度Tmax 热敏电阻在规定的技术条件下长期连续工作所允许的最高温度： T0—环境温度；PE—环境温度为T0时的额定功率；H—耗散系数 7. 最低工作温度Tmin 热敏电阻在规定的技术条件下能长期连续工作的最低温度。 8. 转变点温度Tc 热敏电阻的电阻-温度特性曲线上的拐点温度，主要指正温度系数和临界温度系数热敏电阻。 5. 时间常数τ 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。它与热容量C和耗散系数H之间的关系 6. 软件处理法 对于计算机系统，不必全靠硬件进行热电偶冷端处理。例如冷端温度恒定但不为0℃的情况，只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即可。 对于t0经常波动的情况，可利用热敏电阻或其它传感器把t0信号输入计算机，按照运算公式设计程序，便能自动修正。 注意，采样通道中除了热电动势之外还应该有冷端温度信号，如果多个热电偶的冷端温度不相同，还要分别采样。若占用的通道数太多，应利用补偿导线把所有的冷端接到同一温度处，只用一个冷端输入通道就可以。冷端集中，对于提高多点巡检的速度也很有利。 1. 热电偶的选择、安装使用 热电偶的选用应该根据被测介质的温度、压力、介质性质、测温时间长短来选择热电偶和保护套管。其安装地点要有代表性，安装方法要正确。图示是安装在管道上常用的两种方法。在工业生产中，热电偶常与毫伏计连用（XCZ型动圈式仪表）或与电子电位差计联用。后者精度较高，且能自动记录。另外也可 热电偶安装图 通过与温度变送器经放大后再接指示仪表，或作为控制用的信号。 五、热电偶的选择、安装使用和校验 热电偶 分度号 校验温度/℃ 热电偶允许偏差/℃ 温度 偏差 温度 偏 差 LB–3 600，800， 1000，1200 0～600 ±2.4 600 占所测热电势 的±0.4% EU–2 400，600， 800，100 0～400 ±4 400 占所测热电势 的±0.75% EA–2 300，400， 600 0～300 ±4 300 占所测热电势 的±1% 2. 热电偶的定期校验 方法是用标准热电偶与被校验热电偶装在同一校验炉中进行对比，误差超过规定允许值为不合格。最佳校验方法可由查阅有关标准获得。工业热电偶的允许偏差，见下表。 工业热电偶允许偏差 7 8 5 6 4 3 2 1 稳压电源 220V 热电偶校验图 1-调压变压器； 2-管式电炉； 3标准热电偶； 4-被校热电偶； 5-冰瓶； 6-切换开关； 7-测试仪表； 8-试管 热电偶典型测温线路 普通测温线路； (b) 带有补偿器的测温线路； (c) 具有温度变送器的测温线路； (d) 具有一体化温度变送器的测温线路 六、热电偶测温线路 1.测量某一点的温度 特殊情况下，热电偶可以串联或并联使用，但只能是同一分度号的热电偶，且冷端应在同一温度下。如热电偶正向串联， 可获得较大的热电势输出和提高灵敏度；在测量两点温差时，可采用热电偶反向串联；利用热电偶并联可以测量平均温度。 2.测量