【正文】 數(shù)字控制系統(tǒng) 的信號標(biāo)準(zhǔn)有： FF協(xié)議 、 HART協(xié)議等 模擬控制系統(tǒng) 的信號標(biāo)準(zhǔn)是： Ⅱ 型： 0~10mA、 0～ 10V III型： 4～ 20mA、 1～ 5V （三）溫度變送器 1. 模擬式溫度變送器 模擬式溫度變送器有多個品種、規(guī)格，以配合不同的傳感元件和量程，但結(jié)構(gòu)相同 + 電量 傳感元件 被測溫度 輸入電路 放大電路 反饋電路 輸出電流 溫度變送器原理框圖 E1 以 DDZIII型熱電偶溫度變送器為例 : Et 反饋 反饋 放大電路 電源 輸入電路 輸出電路 DDZ－ Ⅲ 型電動單元組合儀表中的變送單元之一 它能將熱電偶（或熱電阻）的輸入信號線性地轉(zhuǎn)換成與溫度成比例的電流（電壓）信號，供給顯示、控制儀表及計算機(jī)集散系統(tǒng)，廣泛用于冶金、石油化工、熱電站、紡織、造紙等行業(yè)的測溫控制系統(tǒng)中。 2. 智能溫度變送器 西儀 444系列溫度變送器 上海橫河 YT200溫度變送器 電阻式傳感器 取一只 100W/220V 燈泡，用萬用表測量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆，而計算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為 484? 。但熱慣性大，靈敏度低。 分度號： Pt50 R0 = 50Ω Pt100 R0 =100Ω 百度電阻比 結(jié)構(gòu)： 用很細(xì)的鉑絲繞在云母片制成的平板性支架上，鉑 絲繞組的出線端與銀絲引出線相焊，并穿上瓷套管加以絕緣和保護(hù) 。但使用中需 1） 自熱誤差 在用感溫電阻器測量時 ,電阻總要 消耗一定的電功率 ,它同樣會造成 電阻值的變化 ,但這種變化是不希望的。比如對于 50Ω的測溫電阻 ,1Ω的導(dǎo)線電阻將產(chǎn)生約 5℃ 的誤差 , 這是不能允許的 。在三線式連接法中 ,一根引線接到電源對角線上 ,另兩根分別接到電橋相鄰的兩個臂。 電阻式傳感器 薄膜型及普通型鉑熱電阻 電阻式傳感器 小型鉑熱電阻 電阻式傳感器 防爆型鉑熱電阻 電阻式傳感器 汽車用水溫傳感器及水溫表 銅熱電阻 電阻式傳感器 附錄 鉑熱電阻分度表 電阻式傳感器 鉑電阻溫度顯示、變送器 電阻式傳感器 可設(shè)定溫度的溫度控制箱 旋轉(zhuǎn)式機(jī)械設(shè)定開關(guān) 撥碼式設(shè)定開關(guān) 電阻式傳感器 二、半導(dǎo)體熱敏電阻器 1. 半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的典型特性分為三種類型 , 即 負(fù)電阻溫度系數(shù) 熱敏電阻 (NTC)、 正電阻溫度系數(shù) 熱敏電阻 (PTC)和在某一特性溫度下電阻值會發(fā)生突變的 臨界溫度 電阻(CTR)。一般情況下 , B=2022～ 6000K,在高溫下 使用時 ,B值將增大； T：被測溫度（ K）。 R0的常用范圍是幾百歐到一百千歐 ,所以 ,該測溫電阻的 引線電阻影響小 ,可忽略 。 1） 熱敏電阻溫度特性的 非線性 熱敏電阻隨溫度變化呈 指數(shù)規(guī)律 , 其非線性是十分嚴(yán)重的。目前這種方法用得較多。圖 頻率轉(zhuǎn)換電路。在帶有 微處理機(jī) （或微型計算機(jī)）的測量系統(tǒng)中 ,當(dāng) 已知 熱敏電阻的實際特性和要求的理想特性時 ,可采用線性插值法將特性分段 ,并把各分段點的值存放在計算機(jī)的存儲器內(nèi)。但不同廠家產(chǎn)品質(zhì)量差異還比較大 , 電阻式傳感器 一般地說 ,正溫度系數(shù)熱敏電阻器和臨界溫度熱敏電阻器特性的均勻性要差于負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。 當(dāng)電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn) 時 ,溫度較低 ,熱敏電阻阻值較高 ,三極管 V1截止 ,繼電器 K不動作。微型熱電偶還可用于快速及動態(tài)溫度的測量。熱電勢由兩部分組成 ， 即 溫差電勢和接觸電勢 。 2. 溫差電勢 dTTTe TT AA ??0),( 0 ?溫差電勢原理圖 由導(dǎo)體材料 A、 B組成的閉合回路 ， 其接點溫度分別為 T、T0,如果 T＞ T0， 則必存在著兩個接觸電勢和兩個溫差電勢 ， 回路總電勢： ??BTATNNekT ln ?00ln0BTATNNekTdTTT BA? ??0)( ??3. 回路總電勢 ),(),()()(),( 0000 TTeTTeTeTeTTE BAABABAB ????NAT、 NAT0——導(dǎo)體 A在結(jié)點溫度為 T和 T0時的電子密度； NBT、 NBT0——導(dǎo)體 B在結(jié)點溫度為 T和 T0時的電子密度； σA 、 σB——導(dǎo)體 A和 B的湯姆遜系數(shù)。 如果使 EAB(T0)=常數(shù) ， 則回路熱電勢 EAB(T， T0)就只與溫度 T有關(guān) ， 而且是 T的單值函數(shù) ， 這就是利用熱電偶測溫的原理 。 對于有幾種不同材料串聯(lián)組成的閉合回路 ， 接點溫度分別為 T T2 、 … 、 Tn ， 冷端溫度為零度的熱電勢 。有影響嗎？ E T0 T0 T E T0 T1 T1 T E T0 T0 T E T0 T1 T1 T 根據(jù)上述原理，可以在熱電偶回路中接入電位計 E，只要保證電位計與連接熱電偶處的接點溫度相等，就不會影響回路中原來的熱電勢，接入的方式見下圖所示。 EAB=EAB(T1)–EAB(T0) 說明：當(dāng)在原來熱電偶回路中分別引入與導(dǎo)體材料 A、B同樣熱電特性的材料 A′、 B′(如圖 )即引入所謂補(bǔ)償導(dǎo)線時，當(dāng) EAA?(T2)=EBB?(T2)，則回路總電動勢為 練習(xí) ? 某個鉑銠－鉑熱電偶（ S型）輸出為，而其冷端（參考端）溫度為25186。 負(fù)極：鉑絲 。 ? 測量溫度較高 ， 一般用來測量 1000℃ 以上高溫 。 （一）熱電偶常用材料 2． 鎳鉻 —鎳硅 (鎳鋁 )熱電偶 (K型 ) 分度號 EU—2 工業(yè)用熱電偶絲： ~， 實驗室用可細(xì)些 。 特點： ? 價格比較便宜 ， 在工業(yè)上廣泛應(yīng)用 。 正極：鎳鉻合金 負(fù)極：考銅合金 （ 用 56％ 銅 ， 44％ 鎳冶煉而成 ） 。 ? 氣體硫化物對熱電偶有腐蝕作用。 測量溫度：長期可到 1600℃ ， 短期可達(dá) 1800℃ 。 ? 成本高。 （ 3） 金鐵 — 鎳鉻熱電偶 主要用在低溫測量 ， 可在2～ 273K范圍內(nèi)使用 ， 靈敏度約為 10μV／ ℃ 。缺點是銅易氧化，廣泛用于 20K～473K的低溫實驗室測量中。它由熱電偶絲、絕緣套管、保護(hù)套管以及接線盒等部分組成。 斷面如圖所示。 2—絕緣材料 。 (d)—帽型 3．快速反應(yīng)薄膜熱電偶 用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料蒸鍍到絕緣板上而形成薄膜裝熱電偶。 4—引出線 因此，特別適用于對壁面溫度的快速測量。 4． 快速消耗微型熱電偶 下圖為一種測量鋼水溫度的熱電偶。 1. 冰點槽法 把熱電偶的參比端置于冰水混合物容器里 ， 使 T0=0℃ 。 注意 :既不能只按 ，認(rèn)為 T=49℃ ，也不能把 49℃ 加上 21℃ ，認(rèn)為 T=70℃ 。 再從下表中查出 ， 對應(yīng)于 1150℃ 的補(bǔ)正系數(shù) k=。 而熱電偶的冷端溫度已是TH,則只有當(dāng)熱端溫度 T=TH時 ， 才能使 EAB(T,TH)=0， 這樣 ， 指示值就和熱端的實際溫度一致了 。 5. 冷端補(bǔ)償器法 利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢的變化值 。 mV EAB(T,T0) T0 T0 T A B + + a b U Uab RCu R1 R2 R3 R T0 Ua Uab EAB(T,T0) 供電 4V直流 ， 在 0～ 40℃ 或 20～ 20℃ 的范圍起補(bǔ)償作用 。 對于 T0經(jīng)常波動的情況，可利用熱敏電阻或其它傳感器把 T0信號輸入計算機(jī)，按照運(yùn)算公式設(shè)計一些程序，便能自動修正。 其安裝地點要有代表性 ， 安裝方法要正確 ， 圖 裝在管道上常用的兩種方法 。 600 占所測熱電勢 的 177。 4 300 占所測熱電勢 的 177。 工業(yè)熱電偶允許偏差 7 8 5 6 4 3 2 1 穩(wěn)壓電源 220V 熱電偶校驗圖 1調(diào)壓變壓器； 2管式電爐； 3標(biāo)準(zhǔn)熱電偶； 4被校熱電偶； 5冰瓶； 6切換開關(guān)； 7測試儀表； 8試管