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1、技能训练八 温度传感器,人民邮电出版社 主编 彭学勤,目的要求,（1）掌握温度传感器的应用场合和应用方法，了解它们的工作过程。 （2）掌握温度传感器的工作原理，了解其结构及分类。 （3）了解温度传感器测量电路的功能。,反应釜的温控系统,一、温度传感器的组成,温度传感器是利用热电效应将温度的变化转换为热电动势或电阻的变化的一种传感器，通过测量热电动势或电阻变化的大小即可知温度的变化。按照转换原理的不同，温度传感器可分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器和热敏电阻温度传感器三类。,图8-2 温度传感器的组成,图8-3 铂电阻传感器的组成,铂电阻传感器的组成,二、热电偶的结构及工作原理,1热电偶的结
2、构,图8-4 热电偶传感器的结构,表8-1 各种热电偶性能的比较,2热电偶的工作原理,（1）热电偶的工作原理,将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路。当两个接点的温度不同时，回路中就会产生热电动势，形成电流，此现象称为热电效应,图8-5 热电效应,在实际的应用中，经常将热电偶两个电极的一端焊接在一起作为检测端（也称作工作端或热端）；将另一端开路，用导线与仪表连接，这一端被称为自由端（也称作参考端或冷端）。,图8-6 热电偶的实际应用,ET=EAE（T）EAE（T0） 在式中， ET为热电偶的热电动势；EAE（T）为温度在T时工作端的热电动势；EAE（T）为温度在T0时自由端的热电动势。,
3、3、热电偶的测量电路,图8-7 热电偶的测量电路,4热电偶的应用,图8-8 炉温自控系统,三、热电阻的结构及工作原理,1热电阻的结构,图8-9 热电阻外形结构及电气符号,表8-2 各种热电阻性能的比较,2热电阻的工作原理,图8-10 热电阻热特性的测试,热电阻是利用金属导体电阻的阻值随温度变化的特性来测量温度的。当金属导体的温度上升时，导体内部自由电子的热运动加剧，使得自由电子通过导体的阻力增加，导体的电阻值随之增加。,3热电阻的测量电路,图8-11 热电阻的测量电路,4热电阻的应用,图8-12 热电阻的流量计,四、热敏电阻的结构及工作原理,1热电阻的结构,图8-13 热敏电阻的外形结构及电气
4、符号,表8-3 各种热敏电阻性能的比较,2热敏电阻的工作原理,热敏电阻器通常采用陶瓷或聚合物半导体材料制成。制造材料不同，热敏电阻表现出的温度特性也不同。正温度系数热敏电阻（PTC）的电阻值在超过一定的温度（居里温度）时随着温度的升高而呈阶跃性增高；负温度系数热敏电阻（NTC）的电阻值随着温度的升高而呈阶跃性减小；临界温度系数热敏电阻（CTR）的电阻值在超过某一温度后随温度的增加而激剧减小，具有很大的负温度系数。,图8-14 半导体热敏电阻的温度特性,3热敏电阻的测量电路,图8-15 热敏电阻测量电路,4热敏电阻的应用,（1）水开告知器,图8-16 水开告知器,（2）电子体温计,图8-17 电
5、子体温计,（3）彩色电视机消磁,图8-18 彩色电视机的消磁电路,复习总结,热电偶是一种感温元件, 它能将温度信号转换成 信号, 通过电气测量仪表的配合，就能测量出温度。热电偶测温的基本原理是 效应。两种不同成份的 （称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度 时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为 效应，而这种电动势称为 。热电偶就是利用这种原理进行温度的测量，其中，直接用作介质温度测量的一端称为 端（也称为 端）；另一端称为 端（也称为 端）。 端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的 。,热电阻和热敏电阻的 都具有随温度的变化而变化的特性，可用此特性测量温度。因此，只要测量出两种温度传感器阻值的变化，就可以测量出温度。热电阻是利用 的电阻率随温度的变化而变化的特性，将温度量转化成 量；热敏电阻利用 材料制成，热敏电阻又可分为 温度系数（PTC）、 系数（NTC）、 温度系数（CTR）等几种。 选择热电偶和热电阻，应从以下几方面考虑。根据测温范围选择：500以上一般选择 ，500以下一般选择 ；根据测量精度选择：对精度要求较高选择 ，对精度要求不高选择 ；根据测量范围选择： 所测量的一般指“点”温，所测量的一般指空间平均温度。,
