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§ 传感器概述
§ 甲烷传感器
§ 一氧化碳传感器
§ 氧气传感器
§ 温度传感器
§ 风速传感器
§ 烟雾传感器
§ 液位传感器
§ 开关量传感器
§ 温度传感器
一、温度传感原理
热电偶测温
热电阻测温
半导体PN结测温
红外测温
一、温度传感原理
1、热电偶测温
热电效应
将两种不一样材料的金属A和B焊接构成一种闭合回路,即构成感温元件(热电偶)。当其两个接点之间存在温差时,则在回路中产生电动势(热电势)。
热电偶的热端与冷端
热电偶回路有两个连接点,其中与被测介质接触的一端称为热端(工作端),另一端则称为冷端(参比端)。
热电偶和热电势
一、温度传感原理
1、热电偶测温
热电势
由接触电势和温差电势两部分构成。
热电偶和热电势
接触电势:
温差电势:
热电偶回路总电势
K-波尔兹曼常数;e-单位电荷量;NAT-电子密度
1、热电偶测温
均质导体定律
由两种均质导体构成的热电偶,其热电势的大小只与热电偶的材料及两端温度有关,而与热电偶的长短、粗细、形状及沿电极的温度分布无关。否则,产生温度梯度附加电动势。
①假如构成热电偶的两种材料性质相似,即NA=NB,则无论两接点温度怎样,回路内总热电势为零。
②假如两接点处温度相似,即T=T0,则尽管两种导体材料性质不一样,回路总电势也必然为零。
③因热电势与温度的函数关系f(T)AB复杂难求,故在工程应用中常用试验的措施制作热电势与温度的关系表,以备查用。
1、热电偶测温
中间导体定律
在热电偶回路中接入第三种导体时,只要该导体的两端温度相似,则其对热电偶回路热电势的大小和方向不产生影响。
中间温度定律
Tn为热电偶热电极AB上某点的温度,则热电偶在其接点温度为T、T0时的热电势eAB(T,T0)等于热电偶在接点温度为T、Tn和Tn、T0时的热电势eAB(T,Tn)和eAB(Tn,T0)的代数和。
即:
1、热电偶测温
热电偶的使用
① 使用热电偶时,只需考虑两端温度值,而不必顾及其中间段的温度。
② 为稳定冷端温度,一般采用赔偿导线将贵金属热电偶的冷端延伸至温度稳定处。但赔偿导线a、b在Tn到T0的温度范围内,应分别与贵金属A、B具有相似的热电特性。
1、热电偶测温
常用热电偶
热电偶
分度号
补偿导线型号
适用温度
正极
负极
S(铂铑10-铂)
SPC(铜)红
SNC(铜镍)绿
0~1100℃
B(铂铑30-铂铑6)
600~1700℃
T(铜-铜镍)
TPX(铜)红
TNX(铜镍)白
-40~350℃
J(铁-铜镍)
JPX(铁)红
JNX(铜镍)紫
-40~750℃
E(镍铬-铜镍)
EPX(镍铬)红
ENX(铜镍)棕
-40~900℃
K(镍铬-镍硅)
KPX(镍铬)红
KNX(镍硅)黑
-40~1200℃
KPC(铜)红
KNC(铜镍)蓝
1、热电偶测温
2、热电阻测温
热电阻效应
金属热电阻和半导体热敏电阻。