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1、柴油机测试技术作业船舶温度传感器种类、原理及发展趋势【摘要】：温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。不 少材料、元件的特性都随温度的变化而变化，所以能作温度传感器的材料相当多。温度传 感器随温度而引起物理参数变化的有：膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光 学特性及热噪声等等。随着生产的发展，新型温度传感器还会不断涌现。温度传感器与被测介质的接触方式分为两大类：接触式和非接触式。接触式温度传感 器需要与被测介质保持热接触，使两者进行充分的热交换而达到同一温度。这一类传感器 主要有电阻式、热电偶、PN结温度传感器等。非接触式温度传感器无需与被测介质接触， 而是通过被测介
2、质的热辐射或对流传到温度传感器，以达到测温的目的。这一类传感器主 要有红外测温传感器。这种测温方法的主要特点是可以测量运动状态物质的温度（如慢速 行使的火车的轴承温度，旋转着的水泥窑的温度）及热容量小的物体（如集成电路中的温 度分布）。温度传感器的种类较多，我们介绍几种主要的温度传感器及应用电路【关键词】：传感器 热电阻 热电偶 光纤温度传感器输出信号【Abstract 】：Temperature measurements are internal combustion engines and powerunit one of the importa nt test, the temperat
3、ure measureme nt can be divided in to con tact and non-contact temperature measurement temperature measurement two categories, temperature sen sitive comp onents are not con tacted with the measured medium. Temperature sen sor output sig nal of the ship model can be broadly divided into three catego
4、ries: digital temperature sen sor, logic output temperature sen sor, an alog temperature sen sor.【Keywords 】:Sen sor; Thermal Resista nee; ThermocoupleOutput sig nal由于工农业生产中温度测量的范围极宽，从零下几百度到零上几千度，而各种材料做 成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。常用的测温传感器的种类与测温范围如附 表一所示。一.热电偶温度传感器工作原理如果两种不同成分的均质导体形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端，
5、当两端存在温差时，就会在回路中产生电流，那么两端之间就会存在Seebeck热电势，即塞贝克效应。热电势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关，与热电偶导体的长度、直径无关，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强 以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测 温场合；但其信号输出灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号和前置放大器温度漂移的影 响，因此不适合测量微小的温度变化。#柴油机测试技术作业踣电的热宅偶名瑶分燮号泊嗖乾耳e钠理厂钳犍=BK16Q0s0F3&0KD73D0K01200E07和tt-lW (康扇JOTBO掲-拥举（康铜
6、）T-2M-35OX0720002300热电持性曲輕期6GWt? J:25B10400 600 SOO 1000 12CNJ 14W lflOO 1AOD 2000 2200JCC迎必r咲i；一筑为热一詩p儉 拳老二兀：30T-JE#柴油机测试技术作业#柴油机测试技术作业撼电偶的允建0V分度号允差/足度范弓g】缰II级S二 1/011001.5/0600R 1-0. 003t-1100)/1100 16M=0. 25%t/6O&1600B/=G. 25%t/6M-1700K土 1. 5/-40*3752. 5/-4O333N=&. 4*t/375-10M=0. 75%t/333 -12OTP.
7、=1. 5/-403752.5/-403S3D二山 4ftt/3?SaOO=0. 75%t/333-WT.=1. 5；-40375= 2.5/-4O-333J=Q.燃t/3越(k 75%t/333-?5&T0 5/-40-125= l/-4013310. 4*t/125250lb2020 2b=2b30304040BO50 金指宦D保护管材质 l=sus321 Gsu316 亍指宦F补偿导线类型卜特瓠龙F44金履网L引线罠度缸(nun)1=1000 2=2000 43000* 指童P粘度丨=丨级11=11级丁温度范围5=-200 2006=0-2007=0-400 &指童U导线未端处理方式0=
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9、、性 能稳定、使用温度范围宽、 加工容易等特点，用于测量-200 C+500C范围内的温度 下面主要具体介绍铂热电阻传感器1. 基本原理热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随温度的变化而变化的原理制成的。 铂属贵重金属，具有耐高温、温度特性好、使用寿命长等特点，因而得到广泛应用。铂电阻 阻值与温度之间的关系是非线性，即Rt = R0( I + a t + B t2 ) ( t 在 0 630C 之间)式中：Rt 铂热电阻的电阻值,Q ;R0 铂热电阻在0C时的电阻值,R = 100Q ;a 一阶温度系数，a = 3.908X 10 -3 (C)B 二阶温度系数,B = 5.802X 10
10、 -7 (C)在实际测温电路中，测量的是铂电阻的电压量，因而需由铂热电阻的电阻值推导出相应 的电压值与温度之间的函数关系，即Ut = f (Rt ) = f f ( t) (2)从而计算出(即测量)实际的温度。2. 设计方案铂热电阻测温电路的总体方案为：依据铂热电阻阻值的测量从而计算出(测量)实际的 温度。为了提高测量精度，减少误差，采用三导线单臂电桥测量，测量电压是毫伏级。为此 测量电压必须经过放大器放大后，才能输入到微机A /D或V /F部分进行计算机处理，从而 实现微机数字化温度测量，提高测温的准确性。3 .测温电路的电源部分由于铂热电阻接在三导线单臂电桥，铂热电阻的单臂电桥需要电源供电
11、，供电电压UA= 5V。采用计算机进行测量，又需要提供微机整机电源。这样需要提供两套电源。为了提高 测量温度精度，减少对测温电路的干扰，这两套电源采用相互独立的电源供电，电路如图。 UA = 5V为铂热电阻电源,U为微机电源。4铠热电阻电源微机电源ui.i测量电路工业测量用电阻温度计，其阻值Rt的变化是用电桥来测量的。在现场中，为了提高测 量精度,减少非线性误差，采用了三导线单臂电桥。1.2三导线单臂电桥图中电桥供电电压UA= 5V。为了保证电压精度,采用WR2=Q来调节电桥电源电压 UB, 使UB = 4V,WRt为150Q的滑线电阻,其目的在于保证电桥电路中当t = 0C时,Ut = OV,Ao 为电桥独立接地点。桥臂电阻R1 =R2 = 10K Q ,根据串联电路特性求电桥 a、b两点的电位，即Ua/Rt = UB/(R2 +Rt)Ub/WR1 = UB
