模块三温度检测(上).ppt

机、电类《传感器与检测技术项目教程》模块三、温度检测课件统一书号: ISBN 978-7-111-48817-0 课程配套网站或 2015年2月版
(作者:梁森、黄杭美、王明霄、王侃夫)
7/22/2017
1
本模块介绍“温度”、“温标”等基本概念、热电阻、热敏电阻、热电偶、温度集成电路、防爆知识、安全栅的使用,还介绍了红外测温的原理及应用。
内容简介
今天是:7/22/2017
7/22/2017
2
知识链接、温度与温标的基本概念
项目一、铂热电阻
项目二、热敏电阻
项目三、热电偶
项目四、集成温度传感器
项目五、防爆技术与安全栅
拓展阅读、红外测温
模块三、温度检测(上) 目录
进入
进入
进入
进入
进入
进入
7/22/2017
3
低温
高温
知识链接、温度与温标的基本概念
一、温度测量的基本概念
温度标志着物质内部大量分子(或原子)无规则运动的剧烈程度。温度越高,表示物体内部分子(或原子)的热运动越剧烈。
模拟图:在一个密闭的空间里,气体分子在高温时的运动速度比低温时快!温度从微观上看,是物体分子运动平均动能大小的标志。
7/22/2017
4
二、测温传感器分类
温度传感器按照用途可分为基准温度计和工业温度计;按照测量方法又可分为接触式和非接触式;按工作原理又可分为膨胀式、电阻式、
热电式、辐射式等等;
按输出方式分,有:自发电型
、机械非电测型等。
現在時間是:11:42
气体膨胀式温度计
7/22/2017
5
温度传感器应满足的条件:
特性与温度之间的关系要适中,并容易检测和处理,且随温度基本呈线性变化;
除温度以外,特性对其它物理量的灵敏度要低;
特性随时间变化要小;
重复性好,没有滞后和老化;
灵敏度高,坚固耐用,体积小,对检测对象的影响要小;
机械性能好,耐化学腐蚀,耐热性能好;
能大批量生产,价格便宜;
无危险性,无公害。
7/22/2017
6
温度传感器的种类及特点:
接触式温度传感器
非接触式温度传感器
接触式温度传感器的特点:传感器直接与被测物体接触进行温度测量,由于被测物体的热量传递给传感器,降低了被测物体温度,因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。
非接触式温度传感器:主要是利用被测物体热辐射而发出红外线,从而测量物体的温度,可进行遥测。其制造成本较高,测量准确度较低。
优点:不从被测物体上吸收热量;不会干扰被测对象的温度场。
7/22/2017
7
物理现象
体积热膨胀
电阻变化
温差电动势
导磁率变化
电容变化
压电效应
超声波传播速度变化
物质颜色
P–N结电动势
晶体管特性变化
晶闸管动作点变化
热、光辐射
种类
铂测温电阻、热敏电阻
热电偶
BaSrTiO3陶瓷
石英晶体振荡器
超声波温度计
示温涂料液晶
半导体二极管
晶体管半导体集成电路温度传感器
热敏晶闸管
辐射温度传感器光学高温计
2. 玻璃制水银温度计

6. 气体压力温度计
1.  热铁氧体 2.  Fe-Ni-Cu合金
温度测量及传感器分类
7/22/2017
8
表3-1 温度传感器的种类及特点
所利用的
物理现象
传感器类型
测温范围/℃
特点
体积
热膨胀
气体膨胀温度计
液体压力温度计
玻璃水银温度计
双金属片温度计
-250~1000
-200~350
-50~350
-50~300
不需要电源,耐用;但感温部件体积较大
接触热电动势
钨铼热电偶
铂铑热电偶
其他热电偶
1000~2100
200~1800
-200~1200
自发电型,标准化程度高,品种多;须进行冷端温度补偿
电阻的变化
铂热电阻
热敏电阻
-200~900
-50~300
标准化程度高;但需要接入桥路才能得到电压输出
PN 结结电压
硅半导体二极管
(半导体集成温度
传感器)
-50~150
体积小,线性好,
-2mV/℃;但测温范围小
温度-颜色
示温涂料
示温液晶
-50~1300
0~100
面积大,可得到温度图象;但易衰老,准确度低
光辐射
热辐射
红外辐射温度计
光学高温温度计
热释电温度计
-50~1500
500~3000
0~1000
非接触式测量,反应快;但易受环境及被测体表面状态影响
7/22/2017
9
介绍几种温度测量方法
示温涂料(变色涂料)
装满热水后图案变得清晰可辨
7/22/2017
10