溫度壓力傳感�是由溫度敏感元件和檢�(cè)線路組成�。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi),前者是讓溫度傳感器直接與待�(cè)物體接觸,來(lái)敏感被測(cè)物體溫度的變�,而后者是使溫度傳感器與待�(cè)物體離開(kāi)一定的距離,檢�(cè)從待�(cè)物體放射出的紅外線,從而達(dá)到測(cè)溫的目的�
傳統(tǒng)�熱電�、熱電阻�熱敏電阻及半�(dǎo)體溫度傳感器都是將溫度值經(jīng)�(guò)一定的接口電路�(zhuǎn)換后輸出模擬電壓或電流信�(hào),利用這些電壓或電流信�(hào)即可�(jìn)行測(cè)量控制。而將模擬溫度傳感器與�(shù)字轉(zhuǎn)換接口電路集成在一�,就成為具有�(shù)字輸出能力的�(shù)字溫度傳感器。隨著半�(dǎo)體技�(shù)的迅猛發(fā)�,半�(dǎo)體溫度傳感器與相�(yīng)的轉(zhuǎn)換電�、接口電路以及各種其它功能電路逐漸集成在一�,形成了功能�(qiáng)大、精�、價(jià)廉的�(shù)字溫度傳感器�
溫度傳感器是檢測(cè)溫度的器�,被廣泛用于工農(nóng)�(yè)生產(chǎn)、科�(xué)研究和生活等�(lǐng)域,其種�(lèi)�,發(fā)展快.溫度傳感器一般分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi).所謂接觸式就是傳感器直接與被測(cè)物體接觸�(jìn)行溫度測(cè)量,這是溫度�(cè)量的基本形式.而非接觸式是�(cè)量物體熱輻射而發(fā)出的紅外線從而測(cè)量物體的溫度,可�(jìn)行遙�(cè),這是接觸方式所做不到的� 接觸式溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻以及鉑電阻�,利用其�(chǎn)生的熱電�(dòng)�(shì)或電阻隨溫度變化的特性來(lái)�(cè)量物體的溫度,被廣泛用于家用電器、汽�(chē)、船�、控制設(shè)�、工�(yè)�(cè)�、通信�(shè)備等.另�,還有一些新�(kāi)�(fā)研制的傳感器,例如,有利用半�(dǎo)體PN �(jié)電流/電壓特性隨溫度變化的半�(dǎo)體集成傳感器;有利用光纖傳播特性隨溫度變化或半�(dǎo)�.
透光隨溫度變化的光纖傳感器;有利用彈性表面波及振子的振蕩頻率隨溫度變化的傳感�;有利用核四重共振的振蕩頻率隨溫度變化的NQR 傳感�;有利用在居里溫度附近磁性急劇變化的磁性溫度傳感器以及利用液晶或涂料顏色隨溫度變化的傳感器等. 非接觸方式是通過(guò)檢測(cè)光傳感器中紅外線�(lái)�(cè)量物體的溫度,有利用半導(dǎo)體吸收光而使電子遷移的量子型與吸收光而引起溫度變化的熱型傳感器.非接觸傳感器廣泛用于接觸溫度傳感�、輻射溫度計(jì)、報(bào)警裝置、來(lái)客告知器、火�(zāi)�(bào)警器、自�(dòng)門(mén)、氣體分析儀、分光光度計(jì)、資源探�(cè)等. 公司生產(chǎn)各種溫度傳感器系列:熱電�、熱電阻、雙金屬溫度�(jì)、溫度變送器系列�,歡迎客戶前�(lái)選型.
一、溫度傳感器熱電偶的�(yīng)用原�
溫度傳感器熱電偶是工�(yè)上最常用的溫度檢�(cè)元件之一。其�(yōu)�(diǎn)是:
?、贉y(cè)量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接與被�(cè)�(duì)象接�,不受中間介�(zhì)的影響�
?、跍y(cè)量范圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶�-50~+1600℃均可邊�(xù)�(cè)�,某些特殊溫度傳感器熱電偶可�(cè)�-269℃(如金鐵鎳鉻),可�(dá)+2800℃(如鎢-錸)�
?、蹣?gòu)造簡(jiǎn)�,使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保�(hù)套管,用起來(lái)非常方便�
1.溫度傳感器熱電偶測(cè)溫基本原�
將兩種不同材料的�(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái),構(gòu)成一�(gè)閉合回路,當(dāng)�(dǎo)體A和B的兩�(gè)�(zhí)著點(diǎn)1�2之間存在溫差�(shí),兩者之間便�(chǎn)生電�(dòng)�(shì),因而在回路中形成一�(gè)大小的電�,這種�(xiàn)象稱(chēng)為熱電效�(yīng)。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應(yīng)�(lái)工作的�
2.溫度傳感器熱電偶的種類(lèi)及結(jié)�(gòu)形成
?�?)溫度傳感器熱電偶的種類(lèi)
常用溫度傳感器熱電偶可分為標(biāo)�(zhǔn)溫度傳感器熱電偶和非�(biāo)�(zhǔn)溫度傳感器熱電偶兩大�(lèi)。所謂標(biāo)�(zhǔn)溫度傳感器熱電偶是指�(guó)家標(biāo)�(zhǔn)�(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的�(guān)�、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)�(zhǔn)分度表的溫度傳感器熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選�。非�(biāo)�(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及�(biāo)�(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶,一般也�(méi)有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的�(cè)量。標(biāo)�(zhǔn)化溫度傳感器熱電� 我國(guó)�1988�1�1日起,溫度傳感器熱電偶和溫度傳感器熱電阻全部按IEC�(guó)際標(biāo)�(zhǔn)生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種�(biāo)�(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶為我國(guó)�(tǒng)一�(shè)�(jì)型溫度傳感器熱電��
?�?)溫度傳感器熱電偶的�(jié)�(gòu)形式
為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的�(jié)�(gòu)要求如下�
?�?組成溫度傳感器熱電偶的兩�(gè)熱電極的焊接必須牢固�
� 兩�(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕�,以防短��
� �(bǔ)償導(dǎo)線與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可��
?�?保護(hù)套管�(yīng)能保證熱電極與有害介�(zhì)充分隔離�
3.溫度傳感器熱電偶冷端的溫度�(bǔ)�
由于溫度傳感器熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用� 金屬�(shí)�,而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很�(yuǎn),為了節(jié)省熱 電偶材料,降低成�,通常采用�(bǔ)償導(dǎo)線把溫度傳感器熱電偶的冷 端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接� 儀表端子上。必須指�,溫度傳感器熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使溫度傳感器熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)�(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作�。因�,還需采用其他修正方法�(lái)�(bǔ)償冷端溫度t0�0℃時(shí)�(duì)�(cè)溫的影響�
在使用溫度傳感器熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接�(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與溫度傳感器熱電偶連接端的溫度不能超過(guò)100��
�、溫度傳感器熱電阻的�(yīng)用原�
溫度傳感器熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢�(cè)�。它的主要特�(diǎn)是測(cè)量精度高,性能�(wěn)�。其中鉑熱電阻的�(cè)量精確度是的,它不僅廣泛�(yīng)用于工業(yè)�(cè)�,而且被制成標(biāo)�(zhǔn)的基�(zhǔn)儀�
1.溫度傳感器熱電阻測(cè)溫原理及材料
溫度傳感器熱電阻�(cè)溫是基于金屬�(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)�(jìn)行溫度測(cè)量的。溫度傳感器熱電阻大都由純金屬材料制成,目前�(yīng)用最多的是鉑和銅,此�,現(xiàn)在已�(kāi)始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造溫度傳感器熱電�。如Omega公司的PT100溫度傳感器,就包含一�(gè)100歐姆的鉑金電阻溫度探��
2.溫度傳感器熱電阻的�(jié)�(gòu)
?�?)精通型溫度傳感器熱電阻 工業(yè)常用溫度傳感器熱電阻感溫元件(電阻體� 從溫度傳感器熱電阻的�(cè)溫原理可�,被�(cè)溫度的變化是直接通過(guò)溫度傳感器熱電阻阻值的變化�(lái)�(cè)量的,因�,溫度傳感器熱電阻的引出線等各種�(dǎo)線電阻的變化�(huì)給溫度測(cè)量帶�(lái)影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制.
?�?)鎧裝溫度傳感器熱電� 鎧裝溫度傳感器熱電阻是由感溫元件(電阻體�、引�、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)�(shí)�,它的外徑一般為φ2~φ8mm,最小可�(dá)φmm�
與普通型溫度傳感器熱電阻相比,它有下列優(yōu)�(diǎn):①體積�,內(nèi)部無(wú)空氣�,熱慣性上,測(cè)量滯�??;②�(jī)械性能�、耐振,抗沖擊;③能彎曲,便于安裝④使用壽命長(zhǎng)�
?�?)端面溫度傳感器熱電� 端面溫度傳感器熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度�(jì)端面。它與一般軸向溫度傳感器熱電阻相�,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量軸瓦和其他�(jī)件的端面溫度�
?�?)隔爆型溫度傳感器熱電阻 隔爆型溫度傳感器熱電阻通過(guò)特殊�(jié)�(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi),生�(chǎn)�(xiàn)�(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型溫度傳感器熱電阻可用于Bla~B3c�(jí)區(qū)�(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)�(chǎng)所的溫度測(cè)量�
3.溫度傳感器熱電阻測(cè)溫系�(tǒng)的組�
溫度傳感器熱電阻�(cè)溫系�(tǒng)一般由溫度傳感器熱電阻、連接�(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩�(diǎn)�
?、贉囟葌鞲衅鳠犭娮韬惋@示儀表的分度�(hào)必須一�
?、跒榱讼B接導(dǎo)線電阻變化的影響,必須采用三線制接法�
溫度傳感器有四種主要�(lèi)型:熱電�、熱敏電�、電阻溫度檢�(cè)�(RTD)和IC溫度傳感�(�(jiàn)下表)。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類(lèi)��
熱電偶應(yīng)用很廣泛,因?yàn)樗鼈兎浅�?jiān)固而且不太�。熱電偶有多種類(lèi)�,它們覆蓋非常寬的溫度范�,從-200℃到2000�。它們的特點(diǎn)是:低靈敏度、低�(wěn)定性、中等精�、響�(yīng)速度�、高溫下容易老化和有漂移,以及非線�。另外,熱電偶需要外部參考端�
RTD精度極高且具有中等線性度。它們特別穩(wěn)�,并有許多種配置。但它們的工作溫度只能�(dá)�400℃左�。它們也有很大的TC,且�(jià)格昂�(是熱電偶�4�10�),并且需要一�(gè)外部參考源�
模擬輸出IC溫度傳感器具有很高的線性度 (如果配合一�(gè)模數(shù)�(zhuǎn)換器或ADC可產(chǎn)生數(shù)字輸�)、低成本、高精度(大約1[[%]])、小尺寸和高分辨�。它們的不足之處在于溫度范圍有限(-55℃~�150�),并且需要一�(gè)外部參考源
�(shù)字輸出IC溫度傳感器帶有一�(gè)�(nèi)置參考源,它們的響應(yīng)速度也相�(dāng)�(100 ms�(shù)量級(jí))。雖然它們固有地�(huì)自身�(fā)�,但可以采用自動(dòng)�(guān)閉和單次�(zhuǎn)換模式使其在需要測(cè)量之前將IC�(shè)置為低功耗狀�(tài),從而將自身�(fā)熱降��
與熱敏電�、RTD和熱電偶傳感器相比,IC溫度傳感器具有很高的線性,低系�(tǒng)成本,集成復(fù)雜的功能,能夠提供一�(gè)�(shù)字輸�,并能夠在一�(gè)相當(dāng)有用的范圍內(nèi)�(jìn)行溫度測(cè)量�