【文章內(nèi)容簡介】 T2 時為 R2, 現(xiàn)有熱敏電阻 Rt2 不滿足要求。 T3 時為 R3, Rt3 圖 熱敏電阻的線性化網(wǎng)絡(luò) 電阻式傳感器 11112221333()=T()=T()=TS t pBS t pS t pBS t pS t pBS t pR R RT R RR R RR R RT R RR R RR R RT R RR R R???? ?????? ??? ??????????? ??串并電阻調(diào)整后， T???RT在 T1 ， T2， T3 ，三個點上滿足對特性的要求。 電阻式傳感器 （ 2） 利用電子 裝置中其它部件的特性進行綜合修正 。圖 頻率轉(zhuǎn)換電路。它實際是一個 三角波 方波變換器 ,電容 C的充電特性是非線性特性。適當(dāng)?shù)剡x取線路中的電阻 r 和 R,加上 Rt,可以在一定的溫度范圍內(nèi) ,得到 近似于線性 的溫度 頻率轉(zhuǎn)換特性。 該電路 )21l n(2 1 r RRCRT t???＋－ArRR1RtCUoT圖 溫度 頻率轉(zhuǎn)換電路 電阻式傳感器 （ 3） 計算修正法。在帶有 微處理機 （或微型計算機）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的存儲器內(nèi)。計算機將根據(jù)熱敏電阻器的實際輸出值進行校正計算后 , 2） 熱敏電阻器特性的 穩(wěn)定性和老化問題 早期 熱敏電阻器 的應(yīng)用曾因其特性的不穩(wěn)定、分散性、缺乏互換性和老化問題而受到限制。 近十幾年來 ,隨著半導(dǎo)體工藝水平的提高 ,產(chǎn)品性能已得到很大的改善?，F(xiàn)在已研制出精度優(yōu)于熱電偶 ,并具有互換性的熱敏電阻 ,而且還能制造出300 ℃ 以下可忽略老化影響的產(chǎn)品。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。 在輻射熱檢測器中 ,人們采用薄膜式金屬電阻和熱敏電阻薄膜 ,構(gòu)成熱量型檢測器 ,將輻射熱轉(zhuǎn)換成電阻的變化。 3. 應(yīng)用舉例 電動機過熱 保護裝置組 成電路原理 ～ 2 2 0 V7812KV1R1RwS～Rt 1Rt 2Rt 3V2 電阻式傳感器 把三只特性相同的 NTC熱敏電阻 (如 RRC6型 , 20℃ 時為 10 kΩ；100 ℃ 時為 1 kΩ。 110 ℃ 時為 kΩ)放置在電動機內(nèi)繞組旁 , 每相各放置一只 ,用萬能膠固定。 當(dāng)電動機正常運轉(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。 當(dāng)電動機過負(fù)荷 、或斷相、或一相通地時 ,電動機溫度急劇上升 ,熱敏電阻阻值急劇減小 ,小到一定值 ,使三極管 V完全導(dǎo)通 , 繼電器 K動作 ,使 S 閉合 ,紅燈亮 ,起 到報警保護作用。 表 常用 NTC ～ 2 2 0 V7812KV1R1RwS～Rt 1Rt 2Rt 3V2 電阻式傳感器 表 電阻式傳感器 片式 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 BN系列 珠狀NTC熱敏電阻器 GN系列 玻殼型NTC熱敏電阻器 PN系列 功率型NTC熱敏電阻器 SN系列溫度傳感器 電阻式傳感器 熱敏電阻外形 MF12型 NTC熱敏電阻 聚脂塑料封裝熱敏電阻 電阻式傳感器 其他形式的熱敏電阻 玻璃封裝 NTC熱敏電阻 MF58 型熱敏電阻 電阻式傳感器 帶安裝孔的熱敏電阻 大功率 PTC熱敏電阻 電阻式傳感器 貼片式 NTC熱敏電阻 電阻式傳感器 MF58型（珠形）高精度 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 MF5A3型熱敏電阻 （深圳科蓬達電子有限公司資料） 電阻式傳感器 非標(biāo)熱敏電阻 電阻式傳感器 非標(biāo)熱敏電阻（續(xù)） 電阻式傳感器 熱敏電阻溫度面板表 熱敏電阻 LCD 電阻式傳感器 熱敏電阻體溫表 電阻式傳感器 熱敏電阻用于 CPU的溫度測量 電阻式傳感器 熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制 溫差熱電偶（簡稱熱電偶）是目前溫度測量中使用最普遍的傳感元件之一。它除具有 結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍寬、準(zhǔn)確度高、熱慣性小，輸出信號為電信號 便于遠傳或信號轉(zhuǎn)換等優(yōu)點外，還能用來測量流體的溫度、測量固體以及固體壁面的溫度。微型熱電偶還可用于快速及動態(tài)溫度的測量。 熱電偶溫度傳感器 ★ 熱電偶的工作原理 ★ 熱電偶回路的性質(zhì) ★ 熱電偶的常用材料與結(jié)構(gòu) ★ 冷端處理及補償 ★ 熱電偶的選擇、安裝使用和校驗 兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體 A和 B組合成 如圖所示閉合回路 ， 若導(dǎo)體 A和 B的連接處溫度不同 （ 設(shè)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(yīng) 。 這種現(xiàn)象早在 1821年首先由西拜克（ See－ back） 發(fā)現(xiàn) ,所以又稱西拜克效應(yīng) 。 一、熱電偶的工作原理 回路中所產(chǎn)生的電動勢 ， 叫熱電勢 。熱電勢由兩部分組成 ， 即 溫差電勢和接觸電勢 。 熱端 冷端 1. 接觸電勢 + A B T eAB(T) BAAB NNekTTe ln)( ?eAB(T)——導(dǎo)體 A、 B結(jié)點在溫度 T 時形成的接觸電動勢； e——單位電荷， e = 1019C； k——波爾茲曼常數(shù)， k = 1023 J/K ； NA、 NB ——導(dǎo)體 A、 B在溫度為 T 時的電子密度。 接觸電勢的大小與溫度高低及導(dǎo)體中的電子密度有關(guān)。 A eA(T,To) To T eA(T， T0)——導(dǎo)體 A兩端溫度為 T、 T0時形成的溫差電動勢； T， T0——高低端的絕對溫度； σA——湯姆遜系數(shù)，表示導(dǎo)體 A兩端的溫度差為 1℃ 時所產(chǎn)生的溫差電動勢，例如在 0℃ 時，銅的 σ =2μV/℃ 。 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)。 根據(jù)電磁場理論得 結(jié)論 (4點 )： EAB(T,T0)=EAB(T )EAB(T0 )=f(T )C=g(T ) 由于 NA、 NB是溫度的單值函數(shù) dTNNekTTE TT BAAB ??0ln),( 0在工程應(yīng)用中，常用實驗的方法得出溫度與熱電勢的關(guān)系并做成 分度表 ，以供備查。 由公式可得： EAB(T, T0)= EAB(T)EAB(T0) = EAB(T)EAB(0)[EAB(T)EAB(T0)] = EAB(T， 0)EAB(T0， 0) 熱電偶的熱電勢，等于兩端溫度分別為 T 和零度以及 T0和零度的熱電勢之差。 導(dǎo)體材料確定后 ， 熱電勢的大小只與熱電偶兩端的溫度有關(guān) 。 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 。 只有當(dāng)熱電偶兩端溫度不同 ,熱電偶的兩導(dǎo)體材料不同時才能有熱電勢產(chǎn)生。 熱電偶回路熱電勢只與組成熱電偶的材料及兩端溫度有關(guān)；與熱電偶的長度、粗細(xì)無關(guān)。 只有用不同性質(zhì)的導(dǎo)體 (或半導(dǎo)體 )才能組合成熱電偶；相同材料不會產(chǎn)生熱電勢，因為當(dāng) A、 B兩種導(dǎo)體是同一種材料時， ln(NA/NB)=0，也即EAB(T， T0)=0。 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 。 其熱電勢為 E= EAB（ T1） + EB