过程自动检测与控制技术 chapt2 自动检测技术.ppt

过程自动检测与控制技术_chapt2_自动检测技术第二章自动检测技术所谓检测,就是通过技术手段将某参数的变化转换为另一种物理量的变化,该物理量的变化能够方便进行处理、进行观察。对被测变量实行实时、在线测量,即不需要人为干预,自动地进行连绵不断的测量叫做自动检测。测量通常是将参数的变化转换为电能量的变化,例如转换为电流、电压、电阻、电容、电感、频率等。由于这些电能量的表现形式不一样,有些不便于进行直接处理或直接观察。为此,自动化领域中规定了一些标准的统一信号形式,例如4~20mADC、0~10mADC、1~5VDC。如果测量装置能将被测参数转换为标准信号则称该装置为变送器,如果仅仅是将被测变量转换成一种非标准信号,则称该装置为传感器。第一节、温度检测与仪表第一节、温度检测与仪表工业常用测温传感器类型第一节、温度检测与仪表一、热电偶测温原理一、热电偶测温原理1、接触电势金属A电子密度比金属B电子密度高,由于存在密度差,电子就从金属A向金属B扩散。由于金属A失去了电子,在连接面上金属A一侧就会呈现正电势;金属B获得了一些电子,在连接面金属B一侧就会呈现负电势。这个电位差与两种金属材料有关系,还和连接面处的温度有关系,其关系为: 公式中:EAB:金属A、B接触面处的热电势;T:接触面处的绝对温度;K:波尔兹曼常数(k=×10-23J/K);e:电子电荷量(e=×10-19C);nA、nA:金属A、B的自由电子密度。一、热电偶测温原理2、温差电势温度的不同金属中电子能量也不同。如果一个金属导体两端温度不同,温度高一端电子能量高,温度低一端电子能量低。高温端的电子就会向低温端扩散,高温端失去电子之后就会带正电,低温端获得电子则带负电。当电子扩散平衡之后,所形成的电位差叫做温差电势,温差电势与温度的关系为: 公式中:T:高温点绝对温度;T0:低温点绝对温度;σ:温差系数,与材料形式和温度有关。一、热电偶测温原理3、总热电势两种不同金属回路热电势回路总热电势EAB(T,T0)等于:由公式可知,相同金属处在不同温度下,既A=B,其总回路总热电势EAB(T,T0)为零;不同金属处在相同温度下,既T=T0,其总回路总热电势EAB(T,T0)也为零。一、热电偶测温原理常用热电偶特点常用热电偶特点