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模块三温度传感器任务1电阻式温度传感器1、学习温度、温标的概念2、学习温度传感器的分类3、学习热电阻、热敏电阻传感器的概念及其特点、种类及其应用15.273CKo328.1CFoo•温度传感器是用来测试温度的器件,主要由感温元件和测量电路组成。•分类按照感温元件是否与被测温对象相接触来分温度传感器可分为接触式和非接触式按照其与单片机的接口来分传统的分立式、模拟集成、智能数字温度传感器•按照感温元件是否与被测温对象相接触来分,温度传感器可分为接触式和非接触式。1、接触式温度传感器测温时与被测对象直接接触,主要包括电阻式、热电偶、热膨胀式温度传感器等。2、非接触式温度传感器测温时不需直接与被测对象接触。可以测量高温、有腐蚀性、有毒和运动物体的温度,主要包括辐射高温计、红外温度传感器等。按照其与单片机的接口来分,温度传感器可分为传统的分立式、模拟集成、智能数字温度传感器三类。传统的分立式温度传感器输出的是模拟电信号模拟集成温度传感器的输出是模拟电信号智能数字温度传感器输出的是数字信号在本模块中,温度传感器的分类主要以测温原理为依据,介绍最为常见的电阻式温度传感器和热电偶温度传感器。在现代机加工过程中常常使用数控机床(见下左图),机床中电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量(见下右图),且温度分布不均匀,造成温差,使机床产生热变形影响零件加工精度。为了避免温度产生的影响,可在机床上某些部位装设温度传感器,感受温度信号并将其转换成电信号送给控制系统,控制冷却液流量,以便控制温度。机加工使工件温度升高数控机床电阻式温度传感器1、热电阻温度传感器2、热敏电阻温度传感器热电阻效应导体或半导体材料的电阻值随温度变化而变化的现象称为热电阻效应,电阻式温度传感器就是利用热电阻效应制成的。热电阻按使用的材料来分可分为两大类,一种是由金属导体铂、铜、镍等制成的感温元件,称为金属热电阻,简称热电阻;另一种是由半导体材料制成的感温元件,称为热敏电阻。热敏电阻的图形符号热电阻铜电阻铂电阻热敏电阻热敏电阻热电阻的特点:1、金属热电阻随温度的升高而增大2、R-t特性曲线关系最好成线性关系3、最常用的材料是铂和铜4、物理、化学性能稳定、重复性好铂电阻铂易于提纯,物理、化学性质稳定,电阻率较大,能耐较高的温度,是制造标准热电阻和工业用热电阻的最好材料。但铂是贵重金属,价格较高。按照ITS-1990标准,国内常用的铂热电阻器有R0=10欧姆和R0=100欧姆两种,它们的型号分别为Pt10和Pt100,其中Pt100最为常用。不同型号有其对应的分度表(R-t特性曲线的关系表),铂热电阻(Pt100)分度表见表3-1.这样在实际测量时,只要测得热电阻的阻值,便可从相应的分度表中查出对应的温度值,得到被测物体的温度。铜电阻铜材料容易提纯,具有较大的电阻温度系数,铜电阻的阻值与温度之间接近线性关系,铜的价格比较便宜。工业上铜热电阻有两种分度号:Cu50(R0=50欧姆)和Cu100(R0=100欧姆),相应有Cu50、Cu100两种分度表热电阻的典型测量电路工业上多采用三线单臂电桥电路和四线制恒流源测量电路。电桥的概念:用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,未知电阻R2=R1·R4/R3。热敏电阻1、热敏电阻是由某些金属氧化物或单晶硅、锗等材料按特定工艺制成的热敏元件,它对温度反应较为敏感,电阻值随温度变化显著。2、根据受热方式的不同分,热敏电阻可分为直热式和旁热式两种。根据受热方式的不同分,热敏电阻可分为直热式和旁热式两种。直热式热敏电阻是利用电阻体本身通过电流产生热量,使其电阻值发生变化而制成的。旁热式热敏电阻中除了一个电阻体外,还有一个金属丝绕制的加热器作为热源电阻,电阻体与加热体之间绝缘,但又离得很近,一起密封在高真空的玻璃壳中。RT/Ωt/℃160106105104103102101100120604003412电阻式传感器1、热电阻温度传感器2、热敏电阻温度传感器热电阻温度传感器有普通型、铠装型、端面型和隔爆型四种结构。1.普通型热电阻温度传感器普通型热电阻温度传感器由热电阻元件、绝缘套管、引出线、保护套管及接线盒等基本部分组成,如下图所示。普通型热电阻温度传感器2.铠装热电阻温度传感器铠装热电阻温度传感器是由感温元件(电阻体)、引线、高绝缘氧化镁、1Cr18Ni9Ti不锈钢套管经多次一体拉制而成的坚实体,这样在安装、弯曲时,不会损坏热电阻元件。3.端面热电阻温度传感器端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝绕制而成,紧贴在温度计端面,其外形如下图所示,外形短、粗,敏感元件集中在端面。端面热电阻温度传感器4.隔爆型热电阻温度传感器隔爆型热电阻通过具有隔爆外壳的接线盒,把其外壳内部可能产生爆炸的混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,阻止向周围的生产现场传爆,其外形如下图所示。隔爆型热电阻温度传感器热敏电阻温度传感器热敏电阻与热电阻相比,其灵敏度高,电阻温度系数大,结构简单,体积小,适应于动态测量,但化学稳定性差。测温范围窄,通常为-100~300C。热敏电阻温度传感器便于安装与远距离测温,广泛应用于家用空调、汽车空调、冰箱、饮水机、暖风机、洗碗机、消毒柜、洗衣机、电热水器、整体浴室、豆浆机、烘干机等。RP10KR110KLM393θRtR210KPTCIC+12VGNDOUTOUTtRP10KR110KLM393θRtR210KPTCIC+12VGNDOUTOUTt一、填空题1、金属热电阻的电阻率随温度的升高而()2、热敏电阻是一种()会随()而改变的敏感元件3、将万用表的选择开关置于RX1k挡,再将万用表的两支表笔与PTC热敏电阻RT的两端相连,这时指针恰好指在刻度盘的中间。若往PTC热敏电阻RT上擦一些酒精,指针将向()移动;若用蜡烛火靠近PTC热敏电阻RT,则指针将向()移动增大电阻值温度右左4从宏观性质讲,温度表示了物体()程度,物体温度的高低确定了热量传递的方向5、国际上规定的温标有()、华氏温标、热力学温标。其中摄氏温标的单位为(),华氏温标的单位为(),热力学温标的单位为()6、按照感温元件是否与被测温对象相接触来分温度传感器可分为()和非接触式温度传感器7、传统的分立式温度传感器输出的是()模拟集成温度传感器的输出是()智能数字温度传感器输出的是()冷热摄氏温标接触式模拟电信号模拟电信号数字信号8、导体或半导体材料的电阻值随()变化而变化的现象称为()效应,电阻式温度传感器就是利用()效应制成的。9、热电阻按使用的材料来分可分为两大类,一种是由()导体铂、铜、镍等制成的感温元件,称为(),简称热电阻;另一种是由半导体材料制成的感温元件,称为()。温度热电阻热电阻金属金属热电阻热敏电阻10、负温度系数的热敏电阻也称为()热敏电阻,大多都具有很()的负电阻温度系数。当温度升高时,其电阻值随之()二、判断题1、半导体热敏电阻常用做温度传感器,这是因为温度越高,它的电阻值越大()2、电蔚斗能够自动控制温度的原因是因为它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断()NTC高减小X√三、简答题1、电阻式温度传感器的工作原理是什么?它有哪几种类型?2、金属热电阻传感器常用的材料有哪几种?各有什么特点?3、热敏电阻分为哪三类?试分析一下它们各自的特点。4、请画出热电阻和热敏电阻的电路符号5、请根据以下的图说明曲线1和曲线2的特点
本文标题:电阻式温度传感器PPT
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