传感器检测技术及应用课件--温度传感器及其应用.ppt

项目4 温度传感器及其应用
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温度的基本概念
温度是反映物体冷热状态的物理参数,是与人类生活息息相关的物理量。
社会活动中,工业、农业、商业、科研、国防、医学及环保等部门都与温度有着密切的关系。
工业生产自动化流程,温度测量占全部测量的50﹪左右。
温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁多的传感器中,温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。
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温度传感器应满足的条件
1、传感器特性与温度之间的关系要适中,并容易检测和处理,且随温度呈线性变化;
2、除温度以外,传感器特性对其它物理量的灵敏度要低;
3、传感器特性随时间变化要小,重复性好,没有滞后和老化;
4、灵敏度高,坚固耐用,体积小,对检测对象的影响要小;
5、机械性能好,耐化学腐蚀,耐热性能好;
6、能大批量生产,价格便宜,无危险性,无公害等。
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温度传感器的分类及特点▲
分类:1、接触式温度传感器
2、非接触式温度传感器
接触式温度传感器特点:传感器直接与被测物体接触进行温度测量,由于被测物体与传感器的热量相互传递,改变了被测物体温度,测量精度较低。采用此方式测得物体真实温度的前提条件是被测物体的热容量足够大。
非接触式温度传感器特点:利用被测物体热辐射发出的红外线测量物体的温度,可进行遥测。其制造成本较高,测量精度却较低。优点:不从被测物体上吸收热量;不会干扰被测对象的温度场;连续测量不会产生消耗;反应快等。
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热电偶、测温电阻器、热敏电阻、感温铁氧体、石英晶体振动器、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、晶闸管
分类
特征
传感器名称
超高温用传感器
1500℃以上
光学高温计、辐射传感器
高温用
传感器
1000~1500℃
光学高温计、辐射传感器、热电偶
中高温用传感器
500~1000℃
光学高温计、辐射传感器、热电偶
中温用
传感器
0~500℃
低温用
传感器
-250~0℃
极低温用传感器
-270~-250℃
BaSrTiO3陶瓷
晶体管、热敏电阻、
压力式玻璃温度计
见表下内容
测温范围
温度传感器分类(2)
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分类
特征
传感器名称
测温范围宽
输出小
测温电阻器、晶体管、热电偶
半导体集成电路传感器、
可控硅、石英晶体振动器、
压力式温度计、玻璃制温度计
线性型
测温范围窄
输出大
热敏电阻
指数型
函数
开关型
特性
特定温度
输出大
感温铁氧体、双金属温度计
测温特性
温度传感器分类(3)
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分类
特征
传感器名称
测定精度
±~±℃
铂测温电阻、石英晶体振动
器、玻璃制温度计、气体温
度计、光学高温计
温度
标准用
测定精度
±~±5℃
热电偶、测温电阻器、热敏电阻、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、晶闸管。
绝对值
测定用
管理温度测定用
相对值±1~±5℃
测定精度
温度传感器分类(4)
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物理现象
体积热膨胀
电阻变化
温差电现象
导磁率变化
电容变化
压电效应
超声波传播速度变化
物质颜色
P–N结电动势
晶体管特性变化
可控硅动作特性变化
热、光辐射
种类
铂测温电阻、热敏电阻
热电偶
BaSrTiO3陶瓷
石英晶体振动器
超声波温度计
示温涂料液晶
半导体二极管
晶体管半导体集成电路温度传感器
可控硅
辐射温度传感器光学高温计
2. 玻璃制水银温度计

4. 气体压力温度计
-Ni-Cu合金
温度物理现象与测量种类
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1、接触式温度传感器
:-260~+850℃;精度:℃。改进后可连续工作2000h,失效率小于1%,使用期为10年。
:-20~+500℃,最高上限为1000℃,。
–200~+500℃,、。
,可分别测量–~253℃-~℃的温度。
。经济性好、价格便宜。
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2、非接触式温度传感器
1000℃以上高温。分四种:光学高温计、比色高温计、辐射高温计和光电高温计。
—I型自动测温通用光谱高温计,其测量范围为400~6000℃,采用电子化自动跟踪系统,保证有足够准确的精