傳感器-教案(教材第二版-第三版

1、傳感器技術(shù)與應(yīng)用教案（第二版）2014.2.14第1章 傳感器技術(shù)基礎(chǔ)1.1 自動測控系統(tǒng)與傳感器 世界是由物質(zhì)組成的，表征物質(zhì)特性或其運動形式的參數(shù)很多，根據(jù)物質(zhì)的電特性，可分為電量和非電量兩類。 非電量不能直接使用一般電工儀表和電子儀器測量，非電量需要轉(zhuǎn)換成與非電量有一定關(guān)系的電量，再進(jìn)行測量。實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件叫傳感器。 自動檢測和自動控制系統(tǒng)處理的大都是電量, 需通過傳感器對通常是非電量的原始信息進(jìn)行精確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換為電量。1.1.1 自動測控系統(tǒng) 自動檢測和自動控制技術(shù)是人們對事物的規(guī)律進(jìn)行定性了解和定量掌握以及預(yù)期效果控制所從事的一系列的技術(shù)措施。 自動測控系統(tǒng)是完成這一系

2、列技術(shù)措施之一的裝置，它是檢測和控制器與研究對象的總和。 通?？煞譃殚_環(huán)與閉環(huán)兩種自動測控系統(tǒng) 。 測量電路傳感器電源指示儀記錄儀伺服控制 圖1-1 開環(huán)自動測控系統(tǒng)框圖 被測量調(diào)節(jié)元件給定元件信息處理檢測電路執(zhí)行元件傳感器對象輸出顯示記錄圖1-2 閉環(huán)自動測控系統(tǒng)框圖 一個完整的自動測控系統(tǒng)，一般由傳感器、測量電路、顯示記錄裝置或調(diào)節(jié)執(zhí)行裝置、電源四部分組成。 1.1.2 傳感器傳感器的定義是：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。敏感元件是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換

3、成適于傳輸或測量的電信號的部分。 敏感元件轉(zhuǎn)換元件輔助電源接口電路圖1-3 傳感器組成框圖非電物理量壓電晶體、熱電偶、熱敏電阻、光電器件等是敏感元件與轉(zhuǎn)換元件兩者合二為一的傳感器 傳感器轉(zhuǎn)換能量的理論基礎(chǔ)都是利用物理學(xué)、化學(xué)學(xué)、生物學(xué)現(xiàn)象和效應(yīng)來進(jìn)行能量形式的變換。被測量和它們之間的能量的相互轉(zhuǎn)換是各種各樣的。 傳感器技術(shù)就是掌握和完善這些轉(zhuǎn)換的方法和手段。是涉及：傳感器能量轉(zhuǎn)換原理、傳感器材料選取與制造、傳感器器件設(shè)計、傳感器開發(fā)和應(yīng)用等多項綜合技術(shù)。教 案 1.2 傳感器的分類 1.2 傳感器的分類傳感器有許多分類方法，但常用的分類方法有兩種：一種是按被測輸入量來分；另一種是按傳感器的工作

4、原理來分。1.2.1 按被測量分類這一種方法是根據(jù)被測量的性質(zhì)進(jìn)行分類，如：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器，轉(zhuǎn)矩傳感器等。這種分類方法把種類繁多的被測量分為：基本被測量和派生被測量兩類。這種分類方法：優(yōu)點是：比較明確地表達(dá)了傳感器的用途，便于使用者根據(jù)其用途選用。 缺點是：沒有區(qū)分每種傳感器在轉(zhuǎn)換機理上有何共性和差異，不便使用者掌握其基本原理及分析方法。1.2.2 按傳感器工作原理分類這一種分類方法是以工作原理劃分，將物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的原理、規(guī)律和效應(yīng)作為分類的依據(jù)。這種分類法：優(yōu)點是：對傳感器的工作原理比較清楚，類別少，有

5、利于傳感器專業(yè)工作者對傳感器的深入研究分析。缺點是：不便于使用者根據(jù)用途選用。具體劃分為：1. 電學(xué)式傳感器電學(xué)式傳感器是應(yīng)用范圍較廣的一種傳感器，常用的有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。2. 磁學(xué)式傳感器 磁學(xué)式傳感器是利用鐵磁物質(zhì)的一些物理效應(yīng)而制成。主要用于位移、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的測量。3. 光電式傳感器光電式傳感器是利用光電器件的光電效應(yīng)和光學(xué)原理而制成。主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數(shù)的測量。4. 電勢型傳感器電勢型傳感器是利用熱電效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍耳效應(yīng)等原理而制成。主要用于溫度、磁通、電流、速度、光強、熱輻射等參數(shù)的測量。5. 電荷傳感器

6、電荷傳感器是利用壓電效應(yīng)原理而制成。 主要用于力及加速度的測量。6. 半導(dǎo)體傳感器半導(dǎo)體傳感器是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)、磁電效應(yīng)、半導(dǎo)體與氣體接觸產(chǎn)生物質(zhì)變化等原理而制成。主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。7. 諧振式傳感器諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數(shù)來改變諧振頻率的原理而制成。主要用來測量壓力。8. 電化學(xué)式傳感器電化學(xué)式傳感器是以離子導(dǎo)電原理為基礎(chǔ)而制成，可分為電位式傳感器、電導(dǎo)式傳感器、電量式傳感器、級譜式傳感器和電解式傳感器等。電化學(xué)式傳感器主要用于分析氣體成分、液體成分、溶于液體的固體成分、液體的酸堿度、電導(dǎo)率及氧化還原電位等參數(shù)的測量。

7、還有：按能量的關(guān)系分類，即將傳感器分為：有源傳感器和無源傳感器；按輸出信號的性質(zhì)分類，即將傳感器分為：模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。數(shù)字式傳感器輸出為數(shù)字量，便于與計算機聯(lián)用，且抗干擾性較強，例如：盤式角度數(shù)字傳感器，光柵傳感器等。教 案 1.3 傳感器的數(shù)學(xué)模型1.3 傳感器的數(shù)學(xué)模型傳感器作為感受被測量信息的器件，總是希望它能按照一定的規(guī)律輸出有用信號,因此,需要研究其輸入-輸出之間的關(guān)系及特性，以便用理論指導(dǎo)其設(shè)計、制造、校準(zhǔn)與使用理論和技術(shù)上表征輸入-輸出之間的關(guān)系通常是以建立數(shù)學(xué)模型來體現(xiàn)，這也是研究科學(xué)問題的基本出發(fā)點。1.3.1 傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)數(shù)學(xué)模型是指在靜態(tài)信號作用下

8、，傳感器輸出與輸入量間的一種函數(shù)關(guān)系。如果不考慮遲滯特性和蠕動效應(yīng)，傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型一般可以用n次多項式來表y=a0+a1x+a2x2+anxn 式中 x 為輸入量；y為輸出量；a0為零輸入時的輸出，也叫零位輸出；a1為傳感器線性項系數(shù)也稱線性靈敏度，常用K或S表示；a2 , a3 , , an為非線性項系數(shù)，其數(shù)值由具體傳感器非線性特性決定。傳感器靜態(tài)數(shù)學(xué)模型有三種有用的特殊形式：1.理想的線性特性 通常是所希望的傳感器應(yīng)具有的特性，只有具備這樣的特性才能正確無誤地反映被測的真值。2.僅有偶次非線性項其線性范圍較窄，線性度較差，靈敏度為該曲線的斜率，一般傳感器設(shè)計很少采用這種特性。3.僅

9、有奇次非線性項 其線性范圍較寛，且相對坐標(biāo)原點是對稱的，線性度較好，靈敏度為該曲線的斜率。使用時一般都加以線性補償措施，可獲得較理想的線性特性。1.3.2 傳感器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型在實際測量中，大量的被測量是隨時間變化的動態(tài)信號。傳感器的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是指：在隨時間變化的動態(tài)信號作用下，傳感器輸出-輸入量間的函數(shù)關(guān)系，通常稱為響應(yīng)特性。動態(tài)數(shù)學(xué)模型一般采用微分方程和傳遞函數(shù)描述。1. 微分方程忽略了一些影響不大的非線性和隨機變量等復(fù)雜因素后，可將傳感器作為線性定常數(shù)系統(tǒng)來考慮，因而其動態(tài)數(shù)學(xué)模型可以用線性常系數(shù)微分方程來表示，其解得到傳感器的暫態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 式中：x(t)為輸入量，y(t)為輸

10、出量。2. 傳遞函數(shù)對上式兩邊取拉普拉斯變換，則得： 該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)為：等號右邊是一個與輸入無關(guān)的表達(dá)式，只與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，可見傳遞函數(shù) H(s)是描述傳感器本身傳遞信息的特性，即傳輸和變換特性。由輸入激勵和輸出響應(yīng)的拉普拉斯變換求得。 1.4 傳感器的特性與技術(shù)指標(biāo)1.4 傳感器的特性與技術(shù)指標(biāo)傳感器測量靜態(tài)量表現(xiàn)為靜態(tài)特性，測量動態(tài)量表現(xiàn)為動態(tài)特性。1.4.1 靜態(tài)特性傳感器的靜態(tài)特性主要由下列幾種性能來描述。1. 線性度：是傳感器輸出量與輸入量之間的實際關(guān)系曲線偏離直線的程度，又稱非線性誤差。 圖1-5 傳感器的線性度由圖可見，除（a）為理想特性外，其它都存在非線性，都應(yīng)進(jìn)

11、行線性處理。常用的方法有：理論直線法、端點線法、割線法、最小二乘法和計算程序法等。2. 靈敏度靈敏度是傳感器在穩(wěn)態(tài)下輸出增量與輸入增量的比值。對于線性傳感器，其靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率，如圖1-6（a）所示，其sn=y/x 圖1-6 傳感器的靈敏度 非線性傳感器的靈敏度是一個隨工作點而變的變量，如圖1-6（b）所示，其 sn=dy/dx=df(x)/dx3. 重復(fù)性重復(fù)性是傳感器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時，所得特性曲線不一致性的程度，如圖1-7所示。 傳感器輸出特性的不重復(fù)性主要由傳感器的機械部分的磨損、間隙、松動，部件的內(nèi)磨擦、積塵，電路元件老化、工作點漂移等原因產(chǎn)生。 。 圖

12、1-7 傳感器的重復(fù)性 不重復(fù)性極限誤差由下式表：EZ=MAX/yFS100% 4. 遲滯現(xiàn)象傳感器在正向行程（輸入量增大）和反向行程（輸入量減?。┢陂g，輸出-輸入特性曲線不一致的程度，如圖1-8所示。在行程環(huán)中同一輸入量xi對應(yīng)的不同輸出量yi和yd的差值叫滯環(huán)誤差，最大滯環(huán)誤差與滿量程輸出值的比值稱為大滯環(huán)率EMAX：EMAX=m/yFS100% 圖1-8 傳感器的遲滯現(xiàn)象 5. 分辨力傳感器的分辨力是在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測的輸入量的最小變化量。有時也用該值相對滿量程輸入值的百分?jǐn)?shù)表示。6. 穩(wěn)定性穩(wěn)定性有短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性之分。傳感器常用長期穩(wěn)定性，指在室溫條件下，經(jīng)過相當(dāng)長的時間

13、間隔，如一天、一月或一年，傳感器的輸出與起始標(biāo)定時的輸出之間的差異。通常又用其不穩(wěn)定度來表征穩(wěn)定程度。 7. 漂移傳感器的漂移是指在外界的干擾下，輸出量發(fā)生與輸入量無關(guān)的不需要的變化。漂移包括零點漂移和靈敏度漂移等。零點漂移和靈敏度漂移又可分為時間漂移和溫度漂移。時間漂移是指在規(guī)定的條件下，零點或靈敏度隨時間的緩慢變化；溫度漂移為環(huán)境溫度變化而引起的零點或靈敏度的變化。 1.4.2 動態(tài)特性在動態(tài)（快速變化）的輸入信號情況下，要求傳感器能迅速準(zhǔn)確地響應(yīng)和再現(xiàn)被測信號的變化。也就是說，傳感器要有良好的動態(tài)特性。最常用的是通過幾種特殊的輸入時間函數(shù)，例如階躍函數(shù)和正弦函數(shù)來研究其響應(yīng)特性，稱為階躍

14、響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法。 1. 階躍響應(yīng)特性給傳感器輸入一個單位階躍函數(shù)信號： 其輸出特性稱為階躍響應(yīng)特性，如圖1-9所示。由圖可衡量階躍響應(yīng)的幾項指標(biāo)。 圖1-9 傳感器階躍響應(yīng)特性 (1) 最大超調(diào)量 (2) 延遲時間 (3) 上升時間 (4) 峰值時間 (5) 響應(yīng)時間 2. 頻率響應(yīng)特性給傳感器輸入各種頻率不同而幅值相同初相位為零的正弦信號，其輸出的正弦信號的幅值和相位與頻率之間的關(guān)系，則為頻率響應(yīng)曲線。 例子：下圖為一彈簧阻尼器組成的機械壓力傳感器，分析該傳感器的頻率響應(yīng)。圖1-10 機械壓力傳感器 系統(tǒng)輸入量為作用力，令其與彈簧剛度成正比， 系統(tǒng)輸出量為彈簧形變產(chǎn)生的位移 根據(jù)牛頓第三

15、定律，作用力與阻尼器磨擦力、彈簧力的反作用力相等，即： 式中： 可得一階機械壓力傳感器動態(tài)數(shù)學(xué)模型：左右兩邊取拉普拉斯變換，移項后可得系統(tǒng)的傳遞函數(shù) ：式中：為時間常數(shù)?？傻妙l率響應(yīng)函數(shù)、幅頻特性、相頻特性分別為： 幅頻特性、相頻特性如圖1-11所示。由圖可見，時間常數(shù)越小，頻率特性越好。時間常數(shù)很小時，幅頻特性為常數(shù)，相頻特性與頻率成線性關(guān)系。在時間常數(shù)很小時，輸出位移能真實地反應(yīng)輸入作用力的變化規(guī)律，與作用力頻率無關(guān)。 圖1-11 一階傳感器的頻率特性 1.5傳感器的材料與制造1.5 傳感器的材料與制造傳感器是利用材料的固有特性或開發(fā)的二次功能特性，再經(jīng)過精細(xì)加工而成的。傳感器的材料和制造

16、是傳感器性能和質(zhì)量的關(guān)鍵。1.5.1 傳感器的材料1.半導(dǎo)體材料（1）單晶硅（2）多晶硅（3）非晶體硅（4）硅藍(lán)寶石（5）化合物半導(dǎo)體2. 陶瓷材料3. 石英材料4. 金屬氧化物及合金材料 （1）ZnO薄膜 （2）非晶態(tài)磁性合金材料 （3）形狀記憶合金材料 5. 無機材料 6.有機材料 7.生化材料8.高分子敏感材料9.合成材料10. 智能材料（1）能夠檢測并且可以識別外界或內(nèi)部的刺激強度的感知功能；v （2）能夠響應(yīng)外界變化的驅(qū)動功能；（3）能夠按照設(shè)定的方式選擇和控制響應(yīng)；v （4）反應(yīng)比較靈敏、及時和恰當(dāng)；（5）當(dāng)外部刺激消除后，能夠迅速恢復(fù)到原始狀態(tài)。 1.5.2 傳感器制造技術(shù)傳感器

17、制造技術(shù)主要是微系統(tǒng)技術(shù)，也叫微機械加工技術(shù)。不僅微系統(tǒng)的部件是用微機械加工制成，而且用這些部件組合成系統(tǒng)也是用微機械加工的。1.部件及子系統(tǒng)加工 2.系統(tǒng)的集成包括底盤、組裝和連線加工3. Z半導(dǎo)體敏感元件的加工Z半導(dǎo)體元件輸出數(shù)字信號（準(zhǔn)確地說是脈沖信號），無需前置放大和A/D轉(zhuǎn)換就可與計算機直接通信，特別適合研制新一代三端數(shù)字傳感器。 1.6 提高傳感器性能的方法1.6 提高傳感器性能的方法1.6.1 傳感器性能指標(biāo)決定傳感器性能的指標(biāo)很多，要求一個傳感器具有全面良好的性能指標(biāo)，不僅給設(shè)計、制造造成困難，而且在實用上也沒有必要。因此，應(yīng)根據(jù)實際的需要與可能，在確保主要性能指標(biāo)實現(xiàn)的基礎(chǔ)上

18、，放寬對次要性能指標(biāo)的要求，以求得高的性能價格比。1.6.2 提高性能指標(biāo)的方法1.采用線性化技術(shù)2.差動技術(shù)3. 平均技術(shù)4. 零位法、微差法和閉環(huán)技術(shù)5. 補償與校正技術(shù)6. 集成化和智能化7. 屏蔽、隔離和抑制干擾8. 穩(wěn)定性處理 1.7 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)1.7 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)1.7.1 標(biāo)定與校準(zhǔn)的方法利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具對新研制或生產(chǎn)的傳感器進(jìn)行全面的技術(shù)檢定和標(biāo)度，稱為標(biāo)定對傳感器在使用中或儲存后進(jìn)行的性能復(fù)測，稱為校準(zhǔn)。標(biāo)定和校準(zhǔn)的基本方法是：利用標(biāo)準(zhǔn)儀器產(chǎn)生已知的非電量，輸入到待標(biāo)定的傳感器中，然后將傳感器輸出量與輸入的標(biāo)準(zhǔn)量作比較，獲得一系列校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或曲線。1.7.2 靜態(tài)

19、標(biāo)定指輸入信號不隨時間變化的靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)條件下，對傳感器的靜態(tài)特性如靈敏度、非線性、滯后、重復(fù)性等指標(biāo)的檢定。1.7.3 動態(tài)標(biāo)定對被標(biāo)定傳感器輸入標(biāo)準(zhǔn)激勵信號，測得輸出數(shù)據(jù)，做出輸出值與時間的關(guān)系曲線。由輸出曲線與輸入標(biāo)準(zhǔn)激勵信號比較可以標(biāo)定傳感器的動態(tài)響應(yīng)時間常數(shù)、幅頻特性、相頻特性等。 2.1 溫度測量概述2.1 溫度測量概述溫度是表征物體冷熱程度的物理量。 溫度不能直接測量，而是借助于某種物體的某種物理參數(shù)隨溫度冷熱不同而明顯變化的特性進(jìn)行間接測量。溫度的表示（或測量）須有溫度標(biāo)準(zhǔn)，即溫標(biāo)。理論上的熱力學(xué)溫標(biāo)，是當(dāng)前世界通用的國際溫標(biāo)。熱力學(xué)溫標(biāo)確定的溫度數(shù)值為熱力學(xué)溫度（符號為T），單位

20、為開爾文（符號為K）。 熱力學(xué)溫度是國際上公認(rèn)的最基本溫度。我國目前實行的為國際攝氏溫度（符號為t）。兩種溫標(biāo)的換算公式為： t()=T（K）-273.15K 進(jìn)行間接溫度測量使用的溫度傳感器，通常是由感溫元件部分和溫度顯示部分組成，如圖2-1所示。 圖2-1 溫度傳感器組成框圖 2.2 熱電偶傳感器 2.2 熱電偶傳感器熱電偶在溫度的測量中應(yīng)用十分廣泛。它構(gòu)造簡單，使用方便，測溫范圍寬，并且有較高的精確度和穩(wěn)定性。2.2.1 熱電偶測溫原理1.熱電效應(yīng)如圖2-2所示，兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個閉合回路時，若兩接點溫度不同，則在該回路中會產(chǎn)生電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動勢稱為熱電勢。

21、圖2-2 熱電效應(yīng) 2.兩種導(dǎo)體的接觸電勢 設(shè)兩種金屬A、B的自由電子密度分別為nA和nB,且nAnB。當(dāng)兩種金屬相接時，將產(chǎn)生自由電子的擴散現(xiàn)象。 達(dá)到動態(tài)平衡時，在A、B之間形成穩(wěn)定的電位差，即接觸電勢eAB，如圖2-3所示。 圖2-3 兩種導(dǎo)體的接觸電勢 3.單一導(dǎo)體的溫差電勢 對于單一導(dǎo)體，如果兩端溫度分別為T、TO，且TTO，如圖2-4所示。圖2-4 單一導(dǎo)體溫差電勢導(dǎo)體中的自由電子，在高溫端具有較大的動能，因而向低溫端擴散，在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生了電勢，這個電勢稱為單一導(dǎo)體的溫差電勢。 勢電偶回路中產(chǎn)生的總熱電勢，由圖2-5可知： EAB(T,TO)=eAB(T)+eB(T,TO)-eAB

22、(TO)-eA(T,TO)或 EAB(t,tO)=eAB(t)+eB(t,tO)-eAB(tO)-eA(t,tO) 式中：EAB(T,TO): 熱電偶回路中的總電動勢；eAB(T): 熱端接觸電勢；eB(T,TO): B導(dǎo)體溫差電勢；eAB(TO): 冷端接觸電勢；eA(T,TO): A導(dǎo)體溫差電勢。 圖2-5 接觸電勢示意圖在總電勢中，溫差電勢比接觸電勢小很多，可忽略不計，則熱電偶的熱電勢可表示為：v EAB(T,TO)=eAB(T)-eAB(TO) 對于已選定的熱電偶，當(dāng)參考端溫度TO恒定時，EAB(TO)=c為常數(shù)，則總的熱電動勢就只與溫度T成單值函數(shù)關(guān)系，即：v EAB(T,TO)=e

23、AB(T)- c =f(T) 實際應(yīng)用中，熱電勢與溫度之間的關(guān)系是通過熱電偶分度表來確定。分度表是在參考端溫度為00C時，通過實驗建立起來的熱電勢與工作端溫度之間的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。 .熱電偶的基本定律(1)中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要該導(dǎo)體兩端溫度相等，則熱電偶產(chǎn)生的總熱電勢不變。如圖2-6所示，可得回路總的熱電勢EABC(T,TO)=eAB(T)-eAB(TO)=EAB(T,TO)根據(jù)這個定律，我們可采取任何方式焊接導(dǎo)線，將熱電勢通過導(dǎo)線接至測量儀表進(jìn)行測量，且不影響測量精度。 圖2-6 中間導(dǎo)體定律示意圖 (2)中間溫度定律在熱電偶測量回路中，測量端溫度為T，自由端溫度為T

24、O，中間溫度為O，如圖2-7所示。則T，TO熱電勢等于T，TO與TO，TO熱電勢的代數(shù)和。即EAB(T,TO)=EAB(T,TO)+EAB(TO,TO)運用該定律可使測量距離加長，也可用于消除熱電偶自由端溫度變化影響。 圖2-7 中間溫度定律示意圖 (3)參考電極定律（也稱組成定律）如圖2-8所示。已知熱電極A、B與參考電極C組成的熱電偶在結(jié)點溫度為(T，T0)時的熱電動勢分別為EAC(T，T0)、EBC(T，T0)，則相同溫度下，由A、B兩種熱電極配對后的熱電動勢EAB(T，T0)可按下面公式計算：EAB(T，T0)=EAC(T，T0)-EBC(T，T0) 參考電極定律大大簡化了熱電偶選配電

25、極的工作。圖2-8 參考電極定律示意圖 例2.1 當(dāng)T為100，T0為0時，鉻合金鉑熱電偶的E（100，0）=+3.13mV，鋁合金鉑熱電偶E（100，0）為-1.02mV，求鉻合金鋁合金組成熱電偶的熱電勢E（100，0）。解：設(shè)鉻合金為A，鋁合金為B，鉑為C。即EAC（100，0）=+3.13mV EBC（100，0）=-1.02mV則 EAB(100,0)=+4.15mV2.2.2 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式及熱電偶材料1.普通型熱電偶普通型熱電偶一般由熱電極、絕緣套管、保護管和接線盒組成。普通型熱電偶按其安裝時的連接形式可分為固定螺紋連接、固定法蘭連接、活動法蘭連接、無固定裝置等多種形式。如圖2-

26、9所示： 1-熱電極;2-絕緣瓷管;3-保護管;4-接線座;5-接線柱;6-接線盒 圖2-9 直形無固定裝置普通工業(yè)用熱電偶 2.鎧裝熱電偶（纜式熱電偶）鎧裝熱電偶也稱纜式熱電偶，是將熱電偶絲與電熔氧化鎂絕緣物溶鑄在一起，外表再套不銹鋼管等構(gòu)成。這種熱電偶耐高壓、反應(yīng)時間短、堅固耐用。如圖2-10所示：1-熱電極;2-絕緣材料;3-金屬套管;4-接線盒;5-固定裝置 圖2-10 鎧裝熱電偶 3.薄膜熱電偶 用真空鍍膜技術(shù)或真空濺射等方法，將熱電偶材料沉積在絕緣片表面而構(gòu)成的熱電偶稱為薄膜熱電偶。 如圖2-11所示： 圖2-11 薄膜熱電偶4.熱電偶組成材料及分度表為了準(zhǔn)確可靠地進(jìn)行溫度測量，必

27、須對熱電偶組成材料嚴(yán)格選擇。目前工業(yè)上常用的四種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶材料為:鉑銠30鉑銠6、鉑銠10鉑、鎳鉻鎳硅、鎳鉻銅鎳（我國通常稱為鎳鉻康銅）。組成熱電偶的兩種材料寫在前面的為正極，后面的為負(fù)極。熱電偶的熱電動勢與溫度之關(guān)系表，稱之為分度表。 2.2.3 熱電偶測溫及參考端溫度補償1.熱電偶測溫基本電路如圖2-12所示，圖（a）表示了測量某點溫度連接示意圖。圖（b）表示兩個熱電偶并聯(lián)測量兩點平均溫度。圖（c）為兩熱電偶正向串聯(lián)測兩點溫度之和。圖（d）為兩熱電偶反向串聯(lián)測量兩點溫差。熱電偶串、并聯(lián)測溫時，應(yīng)注意兩點： 第一，必須應(yīng)用同一分度號的熱電偶；v 第二，兩熱電偶的參考端溫度應(yīng)相等。圖2-12

28、 常用的熱電偶測溫電路示意圖 2.熱電偶參考端的補償熱電偶分度表給出的熱電勢值的條件是參考端溫度為0。如果用熱電偶測溫時自由端溫度不為0，必然產(chǎn)生測量誤差。應(yīng)對熱電偶自由端（參考端）溫度進(jìn)行補償。例如：用K型（鎳鉻-鎳硅）熱電偶測爐溫時，參考端溫度t0=30，由分度表可查得 E(30,0)=1.203mv，若測爐溫時測得E(t,30)=28.344mv， 則可計算得E(t,0)=E(t,30+E(30,0)=29.547mv 由29.547mv再查分度表得t=710，是爐溫。 2.3 金屬熱電阻傳感器2.3 金屬熱電阻傳感器金屬熱電阻傳感器一般稱作熱電阻傳感器，是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變

29、化而變化的原理進(jìn)行測溫的。金屬熱電阻的主要材料是鉑和銅。熱電阻廣泛用來測量-220+850范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測量至1K（-272），高溫可測量至1000。最基本的熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成，如圖2-14所示。 圖2-14 金屬熱電阻傳感器測量示意圖 2.3.1 熱電阻的溫度特性熱電阻的溫度特性，是指熱電阻Rt隨溫度變化而變化的特性。 1.鉑熱電阻的電阻溫度特性v 鉑電阻的特點是測溫精度高，穩(wěn)定性好，所以在溫度傳感器中得到了廣泛應(yīng)用。鉑電阻的應(yīng)用范圍為-200+850。v 鉑電阻的電阻溫度特性方程，在-2000的溫度范圍內(nèi)為：Rt=RO1+At+Bt2+Ct3(t

30、-100)v 在0+850的溫度范圍內(nèi)為：Rt=RO(1+At+Bt2)2.銅熱電阻的電阻溫度特性v 由于鉑是貴金屬，在測量精度要求不高，溫度范圍在-50+150時普遍采用銅電阻。銅電阻與溫度間的關(guān)系為:Rt=R0(1+1t+2t2+3t3)v 由于2、3比1小得多，所以可以簡化為RtR0(1+1t)v 2.3.2 熱電阻傳感器的結(jié)構(gòu)v 熱電阻傳感器由電阻體、絕緣管、保護套管、引線和接線盒等組成，如圖2-15所示。 v 圖2-15 熱電阻結(jié)構(gòu) 2.4 集成溫度傳感器2.4 集成溫度傳感器集成溫度傳感器具有體積小、線性好、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點，所以應(yīng)用十分廣泛。集成溫度傳感器是把感溫元件（常為PN結(jié)）

31、與有關(guān)的電子線路集成在很小的硅片上封裝而成。由于PN結(jié)不能耐高溫，所以集成溫度傳感器通常測量150以下的溫度。集成溫度傳感器按輸出量不同可分為：電流型、電壓型和頻率型三大類。 2.4.1 集成溫度傳感器基本工作原理 圖2-16為集成溫度傳感器原理示意圖。 其中V1、V2為差分對管，由恒流源提供的I1、I2分別為V1、V2的集電極電流，則Ube為：只要I1/I2為一恒定值，則Ube與溫度T為單值線性函數(shù)關(guān)系。這就是集成溫度傳感器的基本工作原理。 圖2-16 集成溫度傳感器基本原理圖 2.4.2 電壓輸出型集成溫度傳感器圖2-17所示電路為電壓輸出型溫度傳感器。 V1、V2為差分對管，調(diào)節(jié)電阻R1

32、，可使I1=I2，當(dāng)對管V1、V2的值大小 等于1時，電路輸出電壓UO為：由此可得: R1、R2不變則U0與T成線性關(guān)系。若R1=940，R2=30K，=37，則電路輸出溫度系數(shù)為 10mV/K。 圖2-17 電壓輸出型原理電路圖 2.4.3 電流輸出型集成溫度傳感器如圖2-18所示:對管V1、V2作為恒流源負(fù)載，V3、V4作為感溫元件，V3、V4發(fā)射結(jié)面積之比為，此時電流源總電流IT為：當(dāng)R、為恒定量時,IT與T成線性關(guān)系。若R=358，=8，則電路輸出溫度系數(shù)為1A/K。 圖2-18 電流輸出型原理電路圖 2.5 半導(dǎo)體熱敏電阻2.5 半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻簡稱熱敏電阻，是一種新型的

33、半導(dǎo)體測溫元件。熱敏電阻是利用某些金屬氧化物或單晶鍺、硅等材料，按特定工藝制成的感溫元件。熱敏電阻可分為三種類型，即：正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻在某一特定溫度下電阻值會發(fā)生突變的臨界溫度電阻器（CTR）。 2.5.1 熱敏電阻的（Rtt）特性 1-突變型NTC；2-負(fù)指數(shù)型NTC；3-線性型PTC；4-突變型PTC 圖2-19 各種熱敏電阻的特性曲線 結(jié)論：（1）熱敏電阻的溫度系數(shù)值遠(yuǎn)大于金屬熱電阻，所以靈敏度很高。（2）同溫度情況下，熱敏電阻阻值遠(yuǎn)大于金屬熱電阻。所以連接導(dǎo)線電阻的影響極小，適用于遠(yuǎn)距離測量。（3）熱敏電阻Rtt曲線非線性十分嚴(yán)重，所以其測量溫度

34、范圍遠(yuǎn)小于金屬熱電阻。 2.5.2 熱敏電阻溫度測量非線性修正由于熱敏電阻Rtt曲線非線性嚴(yán)重，為保證一定范圍內(nèi)溫度測量的精度要求，應(yīng)進(jìn)行非線性修正。（1）線性化網(wǎng)絡(luò)利用包含有熱敏電阻的電阻網(wǎng)絡(luò)（常稱線性化網(wǎng)絡(luò)）來代替單個的熱敏電阻，使網(wǎng)絡(luò)電阻RT與溫度成單值線性關(guān)系。其一般形式如圖2-20所示。 圖2-20 線性化網(wǎng)絡(luò) （2）利用電阻測量裝置中其它部件的特性進(jìn)行綜合修正。圖2-21是一個溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路，雖然電容C的充電特性是非線性特性，但適當(dāng)?shù)剡x取線路中的電阻r和R，可以在一定的溫度范圍內(nèi)，得到近于線性的溫度-頻率轉(zhuǎn)換特性。 圖2-21 溫度-頻率轉(zhuǎn)換器原理圖 （3）計算修正法在帶有微處

35、理機（或微計算機）的測量系統(tǒng)中，當(dāng)已知熱敏電阻器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貯器內(nèi)。計算機將根據(jù)熱敏電阻器的實際輸出值進(jìn)行校正計算后，給出要求的輸出值。 2.6 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻2.6 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻2.6.1 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻性能負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻是一種氧化物的復(fù)合燒結(jié)體，其電阻值隨溫度的增加而減小 。其特點是：（1）電阻溫度系數(shù)大，約為金屬熱電阻的10倍。（2）結(jié)構(gòu)簡單、體積小，可測點溫。（3）電阻率高，熱慣性小，適用于動態(tài)測量。（4）易于維護和進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。（5）制造簡單、使用壽命長。（6）互換性差，非線性

36、嚴(yán)重。圖2-22 負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻結(jié)構(gòu)2.6.2 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度方程熱敏電阻值 RT和R0與溫度TT和T0的關(guān)系為： 2.6.3 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻主要特性（1）標(biāo)稱阻值廠家通常將熱敏電阻25時的零功率電阻值作為R0 ，稱為額定電阻值或標(biāo)稱阻值，記作R25 ，85時的電阻值R85作為RT 。標(biāo)稱阻值常在熱敏電阻上標(biāo)出。R85也由廠家給出。 （2）B值將熱敏電阻25時的零功率電阻值R0和85時的零功率電阻值RT ，以及25和85的絕對溫度T0298K和TT358K代入負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度方程，可得: B值稱為熱敏電阻常數(shù)，是表征負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻熱靈敏度的量。B值越大，負(fù)溫

37、度系數(shù)熱敏電阻的熱靈敏度越高。 （3）電阻溫度系數(shù) 熱敏電阻在其自身溫度變化1可知：熱敏電阻的溫度系數(shù)為負(fù)值。溫度減小，電阻溫度系數(shù)增大。 在低溫時，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度系數(shù)比金屬熱電阻絲高得多，故常用于低溫測量（100300）。 時，電阻值的相對變化量稱為熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)。 （4）額定功率 額定功率是指負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻在環(huán)境溫度為25，相對濕度為4580。大氣壓為0.871.07bar的條件下，長期連續(xù)負(fù)荷所允許的耗散功率。（5）耗散系數(shù) 耗散系數(shù)是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻流過電流消耗的熱功率（W）與自身溫升值（TT0）之比，單位為W1。（6）熱時間常數(shù)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻在零功率條件下

38、放入環(huán)境溫度中，不可能立即變?yōu)榕c環(huán)境溫度同溫度。熱敏電阻本身的溫度在放入環(huán)境溫度之前的初始值和達(dá)到與環(huán)境溫度同溫度的最終值之間改變63.2%所需的時間叫做：熱時間常數(shù)，用表示。 2.7 溫度傳感器應(yīng)用實例2.7 溫度傳感器應(yīng)用實例2.7.1 雙金屬溫度傳感器的應(yīng)用1.雙金屬溫度傳感器室溫測量的應(yīng)用雙金屬溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，刻度清晰，使用方便，耐振動。常用于駕駛室、船艙，糧倉等室內(nèi)溫度測量。圖2-23為盤旋形雙金屬溫度計。 圖2-23 盤旋形雙金屬溫度計 2.雙金屬溫度傳感器在電冰箱中的應(yīng)用電冰箱壓縮機溫度保護繼電器內(nèi)部的感溫元件是一片碟形的雙金屬片，如圖2-24所示。在雙金屬片上固定

39、著兩個動觸頭。在碟形雙金屬片的下面還安放著一根電熱絲。該電熱絲與這兩個常閉觸點串聯(lián)連接。壓縮機電機中的電流過大時，這一大電流流過電熱絲后，使它很快發(fā)熱，放出的熱量使碟形雙金屬片溫度迅速升高到它的動作溫度，碟形雙金屬片翻轉(zhuǎn)，帶動常閉觸點斷開，切斷壓縮機電機的電源，保護全封閉式壓縮機不至于損環(huán)。圖2-24 碟形雙金屬溫度傳感器工作過程 2.7.2 熱敏電阻溫度傳感器的應(yīng)用1.熱敏電阻在汽車水箱溫度測量中的應(yīng)用圖2-25所示為汽車水箱水溫監(jiān)測電路。其中Rt為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。2.熱敏電阻在空調(diào)器控制電路中的應(yīng)用春蘭牌KFR-20GW型冷熱雙向空調(diào)中熱敏電阻的應(yīng)用，如圖2-26所示。 圖2-25 汽

40、車水箱測溫電路 圖2-26 熱敏電阻在空調(diào)控制電路中的應(yīng)用 2.7.3 晶體管溫度傳感器的應(yīng)用1.熱敏二極管溫度傳感器應(yīng)用舉例 半導(dǎo)體二極管正向電壓與溫度的關(guān)系如圖2-27所示?？蓪囟绒D(zhuǎn)換成電壓，完成溫度傳感器的功能。 圖2-27 二極管正向電壓溫度特性曲線 圖2-28是采用硅二極管溫度傳感器的測量電路，其輸出端電壓值隨溫度而變化。溫度每變化1，輸出電壓變化量為0.1V。 2.熱電偶參考端的補償熱電偶分度表給出的熱電勢值的條件是參考端溫度為0。如果用熱電偶測溫時自由端溫度不為0，必然產(chǎn)生測量誤差。應(yīng)對熱電偶自由端（參考端）溫度進(jìn)行補償。例如：用K型（鎳鉻-鎳硅）熱電偶測爐溫時，參考端溫度t0

41、=30， 由分度表可查得 E(30,0)=1.203mv， 若測爐溫時測得E(t,30)=28.344mv， 則可計算得E(t,0)=E(t,30+E(30,0)=29.547mv由29.547mv再查分度表得t=710，是爐溫。2.3 金屬熱電阻傳感器2.3 金屬熱電阻傳感器金屬熱電阻傳感器一般稱作熱電阻傳感器，是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化的原理進(jìn)行測溫的。金屬熱電阻的主要材料是鉑和銅。熱電阻廣泛用來測量-220+850范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測量至1K（-272），高溫可測量至1000。最基本的熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成，如圖2-14所示。圖2-14

42、金屬熱電阻傳感器測量示意圖 2.3.1 熱電阻的溫度特性熱電阻的溫度特性，是指熱電阻Rt隨溫度變化而變化的特性。 1.鉑熱電阻的電阻溫度特性鉑電阻的特點是測溫精度高，穩(wěn)定性好，所以在溫度傳感器中得到了廣泛應(yīng)用。鉑電阻的應(yīng)用范圍為-200+850。鉑電阻的電阻溫度特性方程，在-2000的溫度范圍內(nèi)為：Rt=RO1+At+Bt2+Ct3(t-100)在0+850的溫度范圍內(nèi)為：Rt=RO(1+At+Bt2)2.銅熱電阻的電阻溫度特性由于鉑是貴金屬，在測量精度要求不高，溫度范圍在-50+150時普遍采用銅電阻。銅電阻與溫度間的關(guān)系為：Rt=R0(1+1t+2t2+3t3)由于2、3比1小得多，所以可

43、以簡化為RtR0(1+1t)2.3.2 熱電阻傳感器的結(jié)構(gòu)熱電阻傳感器由電阻體、絕緣管、保護套管、引線和接線盒等組成，如圖2-15所示。 圖2-15 熱電阻結(jié)構(gòu) 2.4 集成溫度傳感器2.4 集成溫度傳感器集成溫度傳感器具有體積小、線性好、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點，所以應(yīng)用十分廣泛。集成溫度傳感器是把感溫元件（常為PN結(jié)）與有關(guān)的電子線路集成在很小的硅片上封裝而成。由于PN結(jié)不能耐高溫，所以集成溫度傳感器通常測量150以下的溫度。集成溫度傳感器按輸出量不同可分為：電流型、電壓型和頻率型三大類。 2.4.1 集成溫度傳感器基本工作原理 圖2-16為集成溫度傳感器原理示意圖。 其中V1、V2為差分對管，由恒

44、流源提供的I1、I2分別為V1、V2的集電極電流，則Ube為：只要I1/I2為一恒定值，則Ube與溫度T為單值線性函數(shù)關(guān)系。這就是集成溫度傳感器的基本工作原理。 圖2-16 集成2.4.2 電壓輸出型集成溫度傳感器圖2-17所示電路為電壓輸出型溫度傳感器。 V1、V2為差分對管，調(diào)節(jié)電阻R1，可使I1=I2，當(dāng)對管V1、V2的值大于等于1時，電路輸出電壓UO為： 溫度傳感器基本原理圖由此可得: 由此可得: R1、R2不變則U0與T成線性關(guān)系。若R1=940，R2=30K，=37，則電路輸出溫度系數(shù)為 10mV/K。 圖2-17 電壓輸出型原理電路圖 2.4.3 電流輸出型集成溫度傳感器 如圖2

45、-18所示: 對管V1、V2作為恒流源負(fù)載，V3、V4作為感溫元件，V3、V4發(fā)射結(jié)面積之比為，此時電流源總電流IT為：當(dāng)R、為恒定量時,IT與T成線性關(guān)系。若R=358，=8，則電路輸出溫度系數(shù)為1A/K。 圖2-18 電流輸出型原理電路圖 2.5 半導(dǎo)體熱敏電阻2.5 半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻簡稱熱敏電阻，是一種新型的半導(dǎo)體測溫元件。熱敏電阻是利用某些金屬氧化物或單晶鍺、硅等材料，按特定工藝制成的感溫元件。熱敏電阻可分為三種類型，即：正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻，溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻 在某一特定溫度下電阻值會發(fā)生突變的臨界溫度電阻器（CTR）。 2.5.1 熱敏電阻的（Rtt）特

46、性 1-突變型NTC；2-負(fù)指數(shù)型NTC；3-線性型PTC；4-突變型PTC 圖2-19 各種熱敏電阻的特性曲線 結(jié)論：（1）熱敏電阻的溫度系數(shù)值遠(yuǎn)大于金屬熱電阻，所以靈敏度很高。（2）同溫度情況下，熱敏電阻阻值遠(yuǎn)大于金屬熱電阻。所以連接導(dǎo)線電阻的影響極小，適用于遠(yuǎn)距離測量。（3） 熱敏電阻Rtt曲線非線性十分嚴(yán)重，所以其測量溫度范圍遠(yuǎn)小于金屬2.5.2 熱敏電阻溫度測量非線性修正由于熱敏電阻Rtt曲線非線性嚴(yán)重，為保證一定范圍內(nèi)溫度測量的精度要求，應(yīng)進(jìn)行非線性修正。（1）線性化網(wǎng)絡(luò)利用包含有熱敏電阻的電阻網(wǎng)絡(luò)（常稱線性化網(wǎng)絡(luò)）來代替單個的熱敏電阻，使網(wǎng)絡(luò)電阻RT與溫度成單值線性關(guān)系。v 其一

47、般形式如圖2-20所示。 圖2-20 線性化網(wǎng)絡(luò) v （2）利用電阻測量裝置中其它部件的特性進(jìn)行綜合修正。v 圖2-21是一個溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路，v 雖然電容C的充電特性是非線性特性，但適當(dāng)?shù)剡x取線路中的電阻r和R，可以在一定的溫度范圍內(nèi)，得到近于線性的溫度-頻率轉(zhuǎn)換特性。 圖2-21 溫度-頻率轉(zhuǎn)換器原理圖 （3）計算修正法在帶有微處理機（或微計算機）的測量系統(tǒng)中，當(dāng)已知熱敏電阻器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貯器內(nèi)。 計算機將根據(jù)熱敏電阻器的實際輸出值進(jìn)行校正計算后，給出要求的輸出值。 2.6 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻2.6 負(fù)溫度系數(shù)

48、熱敏電阻2.6.1 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻性能負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻是一種氧化物的復(fù)合燒結(jié)體，其電阻值隨溫度的增加而減小 。其特點是：（1）電阻溫度系數(shù)大，約為金屬熱電阻的10倍。（2）結(jié)構(gòu)簡單、體積小，可測點溫。（3）電阻率高，熱慣性小，適用于動態(tài)測量。（4）易于維護和進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。（5）制造簡單、使用壽命長。（6）互換性差，非線性嚴(yán)重。 圖2-22 負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻結(jié)構(gòu)2.6.2 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度方程熱敏電阻值 RT和R0與溫度TT和T0的關(guān)系為：2.6.3 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻主要特性（1）標(biāo)稱阻值廠家通常將熱敏電阻25時的零功率電阻值作為R0 ，稱為額定電阻值或標(biāo)稱

49、阻值，記作R25 ，85時的電阻值R85作為RT 。標(biāo)稱阻值常在熱敏電阻上標(biāo)出。R85也由廠家給出。 （2）B值 熱敏電阻25時的零功率電阻值R0和85時的零功率電阻值RT ，以及25和85的絕對溫度T0298K和TT358K代入負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度方程，可得: B值稱為熱敏電阻常數(shù)，是表征負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻熱靈敏度的量。B值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的熱靈敏度越高。 （3）電阻溫度系數(shù) 熱電阻在其自身溫度變化1時，電阻值的相對變化量稱為熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)可知：熱敏電阻的溫度系數(shù)為負(fù)值。溫度減小，電阻溫度系數(shù)增大。在低溫時，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度系數(shù)比金屬熱電阻絲高得多，故常用于低溫測量 （100300）。 （4）額定功率 額定功率是指負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻在環(huán)境溫度為25，相對濕度為4580。大氣壓為0.871.07bar的條件下，長期連續(xù)負(fù)荷所允許的耗散功率。（5）耗散系數(shù) 耗散系數(shù)是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻流過電流消耗的熱功率（W）與自身溫升值（TT0）之比，單位為W1。 （6）熱時間常數(shù)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻在零功率條件下放入環(huán)境溫度中，不