【正文】 （ 4）按圖接線，并將 PT100的 3根引線插入溫度傳感器實驗模塊中 Rt兩端（其中顏色相同的兩個接線端是短路的）。 智能調(diào)節(jié)儀、 PT100（ 2只）、溫度源、溫度傳感器實驗模塊。 15 V直流穩(wěn)壓電源接入溫度傳感器實驗模塊中。 （ 2）熱電偶的基本定律 ①均質(zhì)導體定律 由一種均質(zhì)導體組成的閉合回路，不論導體的截面積和長度如何，也不論各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電動勢。平時兩個傳感器在相同的溫度條件下。熱敏電阻 RT構(gòu)成測量電橋的一個臂 (開關置在測量位置 )，在其他橋臂中接入電阻 R RR2和 RP1。該測量儀是一個專門用于袋內(nèi)谷物溫度測量的簡單儀器，其溫度測量范圍為－ 10~+70 ℃ ，精度為 177。如果使接點處在無損耗的電流下工作，則其可靠性會得到保證。它由雙金屬片、接電簧片及調(diào)溫旋鈕等組成。 （ 3）找出各個單元電路，記錄其電路組成形式。t 0，S為塞貝克系數(shù)（ μV/℃ ）。 簡單的測溫電路 (2) 控溫電路 簡單的控溫電路如圖所示?；倦娐放c上圖一樣，只是增加了一些啟動電路，防止電源反接以及使左右兩支路對稱的附加電路，以進一步提高性能。 2．集成型溫度傳感器的信號輸出方式 集成型溫度傳感器按輸出形式可分為電壓輸出型和電流輸出型兩種。 溫度補償網(wǎng)絡 （五）集成型溫度傳感器 集成型溫度傳感器是利用晶體管 PN結(jié)的電流電壓特性與溫度的關系，把感溫 PN結(jié)及有關電子線路集成在一個小硅片上，構(gòu)成一個小型化、一體化的專用集成電路片。 當熱敏電阻溫度由 T0增加到 Tu時，其電阻值 RTt隨時間 t 的變化規(guī)律為 at TanuuNT RTBtTTTBR ln)/e xp ()(ln 0 ?????? ?式中 RTt——時間為 t時，熱敏電阻的阻值； T0 ——環(huán)境溫度； Tu ——介質(zhì)溫度 (TuT0)； RTa——溫度 Ta時，熱敏電阻的電阻值； t——時間。這是因為流過電阻的電流很小時，耗散功率引起的溫升可以忽略不計的緣故。它可分為三個特性區(qū)。 ???????????? ??29811e xp25 TBRRNTRT/R25T特性曲線 ②正電阻溫度系數(shù)（ PTC） 溫度特性是利用正溫度熱敏材料，在居里點附近結(jié)構(gòu)發(fā)生相變引起導電率突變來取得的，典型特性曲線如圖所示。 （ 12）元件尺寸 元件尺寸是指熱敏電阻的截面積 A、電極間距離 L和直徑 d。 HPTT E /0m a x ?? （ 6）最低工作溫度（ Tmin） 最低工作溫度是指熱敏電阻在規(guī)定的技術條件下能長期連續(xù)工作的最低溫度。 （ 2）材料常數(shù) BN 材料常數(shù)是表征負溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻器材料的物理特性常數(shù)。按熱敏電阻的阻值與溫度關系這一重要特性可將熱敏電阻分為以下幾種： ① 正溫度系數(shù)熱敏電阻器（ PTC） 電阻值隨溫度升高而增大的熱敏電阻器，簡稱 PTC熱敏電阻器。 ③阻值在 1～ 10M之間可供自由選擇 使用時，一般可不必考慮線路引線電阻的影響。 （四）熱敏電阻溫度傳感器 熱敏電阻是利用某種半導體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的，其材料分類見表。三線制可以減小熱電阻與測量儀表之間連接導線的電阻因環(huán)境溫度變化所引起的測量誤差。 工業(yè)用熱電阻的結(jié)構(gòu)如圖所示。鉑熱電阻主要用做標準電阻溫度計。熱電阻廣泛用來測量 200~+850℃ 范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測量至 1K，高溫可測量至 1000℃ 。 （ 3）熱電偶的測溫電路 熱電偶測溫時，它可以直接與顯示儀表（如電子電位差計、 數(shù)字表等）配套使用，也可與溫度變送器配套，轉(zhuǎn)換成標準電流信號，如圖所示為典型的熱電偶測溫線路。其安裝地點要有代表性，安裝方法要正確，如圖所示是安裝在管道上常用的兩種方法。 EAB(Tn,T0)可從分度表中查出。 ② 補償導線法 采用補償導線將熱電偶延伸到溫度恒定或溫度波動較小處。鎧裝型熱電偶的主要優(yōu)點是測溫端熱容量小，動態(tài)響應快，機械強度高，撓性好，可安裝在結(jié)構(gòu)復雜的裝置上，因此被廣泛用在工業(yè)生產(chǎn)中?？笺~易氧化變質(zhì)，適于在還原性或中性介質(zhì)中使用 熱電偶常用材料（１） 熱電偶 名稱 分度號 線徑 Φ (工業(yè)用 ) 正極 材料 負極 材料 溫度 ℃ 特點 長期 短期 銥和銥銠 40 100%Ir ４ 0%Rh, 其余為 Ir 2022 2100 銥 50 10釕熱電偶，它能在氧化氣體中測量高達 2100 ℃ 的高溫 鎢錸 5 鎢鱗 26 EU－ 2 5%Cu,其 余為 W 26%Cu,其 余為 W 2400 3000 目前一種較好的高溫熱電偶，可使用在真空惰性氣體介質(zhì)或氫氣介質(zhì)中，但高溫抗氧化能力差 鐵 康銅 TK 鐵 銅鎳 600 800 靈敏度高，線性度好，價格便宜。測量溫度較高，一般用來測量 1000 ℃ 以上高溫。 理論上講，任何兩種不同材料的導體都可以組成熱電偶，但為了準確可靠地測量溫度，對組成熱電偶的材料必須經(jīng)過嚴格的選擇。 兩種不同的導體或半導體 A和 B組合成如圖所示回路，若導體 A和 B的連接處溫度不同（設 T＞ T0），則在此閉合回路中就有電流產(chǎn)生，也就是說回路中有電動勢存在，這種現(xiàn)象叫做熱電效應。 ②提高溫度傳感器的精度和可靠性。特點是響應快 (約為 10ms)，方向性強。當選擇合適的接收檢測裝置時，便可測得被測對象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測量和顯示的各種信號，實現(xiàn)溫度的測量。測量范圍為 200～ +500℃ ，精度為 、 級。這類溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、精度高、穩(wěn)定性好、價格低廉等優(yōu)點。熱力學溫標確定的溫度數(shù)值為熱力學溫度（符號為 T），單位為開爾文（符號為 K）， 1K等于水三相點熱力學溫度的 1/。 （一）溫度概述 溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)和科學實驗中一個非常重要的參數(shù)。 。 溫度是國際單位制給出的基本物理量之一。 。許多生產(chǎn)過程都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行的，需要測量溫度和控制溫度。熱力學溫度是國際上公認的最基本溫度，國際溫標最終以它為標準而不斷完善。使用這類測溫方法的溫度傳感器主要有膨脹式溫度傳感器、電阻式溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器。 ④超低溫熱電阻。非接觸式溫度傳感器理論上不存在熱接觸式溫度傳感器的測量滯后和在溫度范圍上的限制，可測高溫、腐蝕、有毒、運動物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測溫度場，但精度較低，使用不太方便。目前國外有可測到 5000℃ 的產(chǎn)品。 ③研制家用電器、汽車及農(nóng)畜業(yè)所需要的價廉的溫度傳感器。這種現(xiàn)象早在 1821年首先由西拜克（ Seeback）發(fā)現(xiàn)，所以又稱西拜克效應。工程上用于熱電偶的材料應滿足以下條件：熱電動勢變化盡量大，熱電動勢與溫度關系盡量接近線性關系，物理、化學性能穩(wěn)定，易加工，復現(xiàn)性好，便于成批生產(chǎn)，有良好的互換性。在高溫還原性氣體中（如氣體中含 CO、 H2等）易被侵蝕，需要用保護套管。主要缺點是鐵極易氧化，采用發(fā)藍處理后可提高抗銹蝕能力 MK 銅 銅鎳 300 350 電偶，復現(xiàn)性好，穩(wěn)定性好，精度高，價格便宜。 鎧裝型熱電偶 ③薄膜型熱電偶 薄膜型熱電偶是由兩種薄膜熱電極材料，用真空蒸鍍、化學涂層等辦法蒸鍍到絕緣基板上而制成的一種特殊熱電偶，如圖所示。為了節(jié)約貴重金屬，熱電偶電極不能做得很長，但在 0~100℃范圍內(nèi)，可以用與熱電偶電極有相同熱電特性的廉價金屬制作成補償導線來延伸熱電偶。 補償電橋 ④電橋補償法 利用不平衡電橋產(chǎn)生的電動勢可以補償熱電偶參考端因溫度變化而產(chǎn)生的熱電動勢，稱為電橋補償法。在工業(yè)生產(chǎn)中，熱電偶常與毫伏計連用（ XCZ型動圈式儀表）或與電子電位差計連用，后者精度較高，且能自動記錄。 典型的熱電偶測溫線路 利用熱電偶測量大型設備的平均溫度時，可將熱電偶串聯(lián)或并聯(lián)使用，如圖所示。標準鉑電阻溫度計的精確度高，并作為重現(xiàn)國際溫標的標準儀器。國際標準有 Pt100，測量范圍為 200~960℃ ，電阻溫度系數(shù)為 103/℃ ， 0℃ 時的電阻值為 100Ω，但鉑在高溫下，易受還原性介質(zhì)污染，使鉑絲變脆并改變鉑絲電阻與溫度間的關系，因此使用時應裝在保護套管中。它由電阻體、絕緣管、保護膜、引線口和接線盒等部分組成。四線制可以完全消除引線電阻對測量的影響，用于高精度溫度檢測。 大分類 小分類 代表例子 NTC 單晶 金剛石、 Ge、 Si 金剛石熱敏電阻 多晶 遷移金屬氧化物復合燒結(jié)體、無缺陷形金屬氧化燒結(jié)體、多結(jié)晶單體 、固溶體形多結(jié)晶氧化物 SiC系 Mn、 Co、 Ni、 Cu、 Al氧化物燒結(jié)體，ZrY氧化物燒結(jié)體，還原性 TiO Ge、 Si、Ba、 Co、 Ni氧化物濺射 SiC薄膜 玻璃 Ge、 Fe、 V等氧化物硫硒碲化合物玻璃 V、 P、 Ba氧化物， Fe、 Ba、 Cu氧化物， Ge、Na、 K氧化物，（ As2Se3） 、（ Sb2SeI） 有機物 芳香族化合物 聚酰亞釉 表面活性添加劑 液體 電解質(zhì)溶液 熔融硫硒碲化合物 水玻璃 As、 Se、 Ge系 熱敏電阻材料的分類 (１ ) 大分類 小分類 代表例子 PTC 無機物 BaTiO3系 Zn、 Ti、 Ni氧化物系 Si系、硫硒碲化合物