文档介绍：温度测量系统的设计
主讲:沈德智
组员:谭前松王硕刘忠正高铮王行刘宇佳
在工业生产过程中,温度一直都是一个很重要的物理参数,温度的检测和控制直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系,因此在各个领域中都受到了人们的普遍重视。温度检测类仪表作为温度测量工具,也因此得到广泛应用。
温度测量的意义
测温系统方案
红外测温
热电阻测温
热电偶测温
通过比较和分析几种常见的测温系统方案,并选择一种作为本系统的执行方案
典型温度测量系统方案
红外测温
红外测温仪实际上是一种非接触式辐射能量探测器,世界上所有的物体都会产生红外线辐射。而辐射的能量则与该物体的温度成比例,非接触式温度测量即是测量物体辐射能量的强弱,并由此得到一个与该物体温度成比例的信号。
传感器的选型及工作原理
红外
测温
缺点
环境对系统性能指标影响较大
价格高,不能测量内部温度
优点
非接触测量
不破坏被测温度场的均衡
热电偶测温
工作原理:两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
传感器的选型及工作原理
热电偶
测温
缺点
长期使用中,容易受到腐蚀
需要进行冷端温度补偿
优点
测量精度高,测温范围广
构造简单,使用方便
热电阻测温
热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
传感器的选型及工作原理
热电阻
测温
缺点
需要电源来激励
不能够瞬时测量温度的变化
优点
测量精度高,性能稳定
最常用在中低温测量
铂热电阻温度传感器零摄氏度标称中阻值为100 Ω, 。铂电阻温度传感器, 精度高, 稳定性好, 应用温度范围广, 是中低温区最常用的一种温度传感器, 不仅广泛用于工业测温, 而且被制成各种标准温度计供计量和校准使用。
本设计以铂热电阻Pt100 作为温度传感器,将温度变化转换成电阻变化,通过放大采集电路将电阻变化转换成电压变化,再由A/D 转换器转换为数字信号。