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文档介绍：第2章输入通道接口技术
输入通道接口技术
信号测量与传感器技术
模拟信号输入通道接口
键盘接口技术
开关量信号输入接口
信号测量与传感器技术
温度测量传感器
温度测量原理:通过温度敏感元件与被测对象的热交换,测量相关的物理量,即可确定被测对象的温度。

温度测量方式:有接触式和非接触式两大类。
测温方式
类别
原理
典型仪表
测温范围
接触式测温
膨胀类
利用液体气体的热膨胀及物质的蒸气气压变化
玻璃液体温度计
100℃~ 600℃
压力式温度计
100℃~ 500℃
利用两种金属的热膨胀差
双金属温度计
 80℃~ 600℃
热电类
利用热电效应
热电偶
200℃~ 1800℃
电阻类
固体材料的电阻随温度变化而变化
铂热电阻
260℃~ 850℃
铜热电阻
50℃~ 150℃
热敏电阻
50℃~ 300℃
其他电学类
半导体器件的温度效应
集成温度传感器
50℃~ 150℃
晶体的固有频率随温度变化而变化
石英晶体温度计
50℃~ 120℃
光纤类
利用光纤的温度特性或作为传光介质
光纤温度传感器
50℃~ 400℃
非接触式测温
光纤辐射温度计
200℃~ 4000℃
辐射类
利用普朗克定律
光电高温计
800℃~ 3200℃
辐射传感器
400℃~ 2000℃
表2-1 温度检测方法的分类
信号测量与传感器技术
接触式温度测量传感器-金属热电阻:
测温过程:金属导体的电阻值随温度变化而变化。
优点:信号可以远传,灵敏度高,无须参比温度。稳定性高、互换性好、准确度高。
缺点:需要电源激励,有自热现象,影响测量精度。
类型:铂热电阻、铜热电阻、镍热电阻等。
铂热电阻的工作原理:
铂的纯度 W100=R100/R0
其中 R100和R0为铂热电阻在100℃和0℃时的电阻值。
当W100 = ,R0选用10和100两种阻值(分度号分别为Pt10和Pt100)时,铂热电阻温度测量范围为200℃~850℃,其电阻与温度的关系为:
当T≥0℃时 R(T ) = R0 (1+AT+BT2)
当T<0℃时 R(T ) = R0 [1+AT+BT2+CT 3(T100)]
式中,A=×103℃1,
B = ×107℃2,
C = ×1012℃4。
信号测量与传感器技术
铂热电阻的分类和特性及分度表见表2-2、表2-3。
项目
铂热电阻
分度号
Pt100
Pt10
R0/
100
10

℃
测温范围
200℃~850℃
允差
A级:±(℃+|T|)
B级:±(℃+|T|)
表2-2 铂热电阻分类和特性
T
Pt100
Pt10
T
Pt100
Pt10
T
Pt100
Pt10
200℃


160℃


520℃


180℃


180℃


540℃


160℃


200℃


560℃


140℃


220℃


580℃


120℃


240℃


600℃


100℃


260℃


620℃


80℃


280℃


640℃


60℃


300℃


660℃


40℃


320℃


680℃


20℃


340℃


700℃


0℃


360℃


720℃