传感器技术课件第十章温度的测量.pptVIP

第十章温度的测量1.温度测量概述测温方法接触式非接触式接触式测温是基于热平衡原理的。测温敏感元件必须与被测介质接触，使两者处于同一热平衡状态非接触式测温利用的是物质的热辐射原理。测温敏感元件不与被测介质接触，而是通过接收被测物体发出的辐射热来判断温度热电偶温度计水银温度计接触式温度计红外温度计辐射温度计非接触式温度计*接触式测温和非接触式测温1）接触式测温优点：结构简单，工作可靠，测量精度高，稳定性好，价格低。缺点：有较大的滞后现象（测温时要进行充分的热交换），会影响被测介质热平衡状态，而接触不良则会增加测温误差；不方便对运动物体进行温度测量；测温范围受到感温元件材料性质的限制（如被测介质具有腐蚀性及温度太高时）。2）非接触式测温：利用被测温度对象的热辐射能量随其温度变化而变化的原理，通过测量一定距离处被测物体发出的热辐射强度来测温。优点：不存在测量滞后和温度范围的限制，不改变被测物体的温度分布，便于测量运动物体的温度和快速变化的温度等优点。缺点：受被测温度对象热辐射率的影响，测量精度低，使用中测量距离和中间介质对测量结果有影响。接触式与非接触式测温特点比较方式接触式非接触式测量条件感温元件要与被测对象良好接触；感温元件的加入几乎不改变对象的温度；被测温度不超过感温元件能承受的上限温度;被测对象不对感温元件产生腐蚀需准确知道被测对象表面发射率；被测对象的辐射能充分照射到检测元件上测量范围特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性对象的连续在线测温，对高于l300℃以上的温度测量较困难原理上测量范围可以从超低温到极高温，但1000℃以下，测量误差大，能测运动物体和热容小的物体温度精度工业用表通常为1.0、0.5、0.2及0.1级，实验室用表可达0.01级通常为1.0、1.5、2.5级响应速度慢，通常为几十秒到几分钟快，通常为2～3秒钟其它特点整个测温系统结构简单、体积小、可靠、维护方便、价格低廉，仪表读数直接反映被测物体实际温度；可方便地组成多路集中测量与控制系统整个测温系统结构复杂、体积大、调整麻烦、价格昂贵；仪表读数通常只反映被测物体表现温度(需进一步转换)；不易组成测温、控温一体化的温度控制装置热膨胀式测温01热电偶测温02热电阻测温集成温度传感器测温（温敏晶体管测温）033.接触式测温集成温度传感器测温（温敏晶体管测温）*1设计原理：利用半导体PN结的电流电压与温度有关的特性。2优点：输出线性好、测量精度高,传感驱动电路、信号处理电路等都与温度传感部分集成在一起,因而封装后的组件体积非常小,使用方便,价格便宜,故在测温技术中越来越得到广泛应用。3本节简要介绍IC温度传感器的类型、基本原理、主要特性及其应用等有关问题。1.IC温度传感器的分类*电压型IC温度传感器；电流型IC温度传感器;数字输出型IC温度传感器。电流型IC温度传感器是把线性集成电路和与之相容的薄膜工艺元件集成在一块芯片上,再通过激光修版微加工技术,制造出性能优良的测温传感器。这种传感器的输出电流正比于热力学温度，即1μA/K；其次，因电流型输出恒流，所以传感器具有高输出阻抗。其值可达10MΩ。这为远距离传输测温提供了一种新型器件。电压型IC温度传感器是将温度传感器基准电压、缓冲放大器集成在同一芯片上,制成一四端器件。因器件有放大器；故输出电压高、线性输出可达10mV／℃；另外,由于其具有输出阻抗低的特性,故不适合长线传输。这类IC温度