第3章 傳感器

1、一、傳感器定義一、傳感器定義 GB7665-2005： 能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)能夠感受規(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換成可用輸出信號的器件或裝置 。 第三章第三章 傳感器傳感器第一節(jié)第一節(jié) 概述概述二、傳感器組成二、傳感器組成 傳感器組成：傳感器組成：敏感器件與轉(zhuǎn)換元件敏感器件與轉(zhuǎn)換元件 敏感器件直接感受被測物理量；轉(zhuǎn)換元件對信號進行敏感器件直接感受被測物理量；轉(zhuǎn)換元件對信號進行轉(zhuǎn)換輸出。轉(zhuǎn)換輸出。dV第三章第三章 傳感器傳感器三、三、 傳感器分類傳感器分類(1)按被測物理量分類按被測物理量分類(用戶用戶) 位移位移,力力,溫度溫度(2)按工作原理分

2、類按工作原理分類(研究人員研究人員) 電阻式電阻式,電容式電容式,電感式電感式,磁電式磁電式(3)按輸出信號分類按輸出信號分類 模擬式傳感器模擬式傳感器,數(shù)字式傳感器數(shù)字式傳感器(4)按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系按敏感元件與被測對象之間的能量關(guān)系 能量轉(zhuǎn)換型能量轉(zhuǎn)換型(發(fā)電型發(fā)電型)和能量控制型和能量控制型(參量型參量型)第三章第三章 傳感器傳感器 1. 變阻器變阻器(電位器電位器)式傳感器式傳感器 1) 工作原理工作原理 把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。把被測量轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。 按工作原理分為變阻器式按工作原理分為變阻器式(電位器式電位器式)、電阻應變式。、電阻應變式。 第二節(jié)

3、參量型傳感器第二節(jié)參量型傳感器一、電阻式傳感器一、電阻式傳感器2) 變阻器式傳感器特點變阻器式傳感器特點一、電阻式傳感器一、電阻式傳感器132(1)結(jié)構(gòu)簡單且性能穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)簡單且性能穩(wěn)定；(2)受環(huán)境因素受環(huán)境因素(如溫度、濕度、電磁場干擾等如溫度、濕度、電磁場干擾等)影響小；影響??；(3)可以實現(xiàn)輸出可以實現(xiàn)輸出輸入間任意函數(shù)關(guān)系；輸入間任意函數(shù)關(guān)系；(4)輸出信號強，一般不需放大。輸出信號強，一般不需放大。優(yōu)點：優(yōu)點：缺點：缺點：(1)電刷與線圈或電阻膜之間存在摩擦磨損；電刷與線圈或電阻膜之間存在摩擦磨損；(2)分辨力較低（分辨力較低（e2輸出電壓是交流量，其幅值與鐵心位移成正比。輸出電壓

4、是交流量，其幅值與鐵心位移成正比。 當當初級線圈初級線圈W加交流電時，次級線圈加交流電時，次級線圈W1、W2分別產(chǎn)生感應分別產(chǎn)生感應電勢電勢e1和和e2 。l 鐵心鐵心P在中間位置時，在中間位置時， e1=e2，輸出，輸出e0=0；l 鐵心向上運動，鐵心向上運動， e1e2 ，輸出，輸出e00 ；l 鐵心向下運動，鐵心向下運動， e1e2 ，輸出，輸出e00 。三、電感式傳感器三、電感式傳感器 a.輸出電壓用交流電壓表指示，輸出值只能反映鐵心位移輸出電壓用交流電壓表指示，輸出值只能反映鐵心位移的大小，不能反映移動的極性。的大小，不能反映移動的極性。三、電感式傳感器三、電感式傳感器 b.交流電壓

5、輸出存在交流電壓輸出存在零點殘余電壓零點殘余電壓鐵鐵心在中間位置時，輸出不為零。心在中間位置時，輸出不為零。原因：原因：兩個次級線圈結(jié)構(gòu)不對稱，以及兩個次級線圈結(jié)構(gòu)不對稱，以及初級線圈銅損電阻、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈初級線圈銅損電阻、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈間分布電容等形成。間分布電容等形成。解決措施：解決措施：后續(xù)電路采用后續(xù)電路采用差動直流電路差動直流電路，反映鐵心位，反映鐵心位移極性，補償殘余電壓。移極性，補償殘余電壓。 3)應用應用 厚度，角度，表面粗糙度；拉伸，壓縮，垂直度；厚度，角度，表面粗糙度；拉伸，壓縮，垂直度； 壓力，壓力，流量，液位；張力，重力，負荷量；扭矩，流量，液位；張力，重

6、力，負荷量；扭矩， 應力；溫度應力；溫度;振振動，速度，加速度動，速度，加速度應用一：應用一：鋼板厚度測量鋼板厚度測量 應用二：應用二：鋼絲繩張力測量鋼絲繩張力測量三、電感式傳感器三、電感式傳感器 一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器 1. 工作原理工作原理: 壓電效應壓電效應l 壓電材料受到外力作用時，幾何尺寸發(fā)生壓電材料受到外力作用時，幾何尺寸發(fā)生變化，表面會產(chǎn)生電荷；當外力去掉時，又變化，表面會產(chǎn)生電荷；當外力去掉時，又重新回到原來的狀態(tài)重新回到原來的狀態(tài)正壓電效應正壓電效應。第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電型傳感器發(fā)電型傳感器l 壓電效應可逆。壓電效應可逆。l 逆壓電效應逆壓電效應將壓將壓電材料置于電

7、場中，其電材料置于電場中，其幾何尺寸發(fā)生變化（機幾何尺寸發(fā)生變化（機械變形）。械變形）。 2. 壓電材料壓電材料 具有壓電效應的材料具有壓電效應的材料壓電材料。壓電材料。 1)天然材料：石英、電石。天然材料：石英、電石。 2)合成材料合成材料 ：人造多晶體。鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛：人造多晶體。鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛(PZT)。 3)高分子壓電薄膜：聚偏二氟乙烯高分子壓電薄膜：聚偏二氟乙烯(PVDF)，用于微壓測量，用于微壓測量和機器人觸覺的新型壓電材料。和機器人觸覺的新型壓電材料。 一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器 天然石英晶體結(jié)構(gòu)形狀為一個六角形晶柱，兩端為一天然石英晶體結(jié)構(gòu)形狀為一個六角形晶柱，兩端

8、為一對稱對稱棱錐棱錐。在晶體學中，用三根互相垂直的軸表示。縱。在晶體學中，用三根互相垂直的軸表示?？v軸軸Z稱稱光軸光軸，通過六棱線而垂直于光軸的，通過六棱線而垂直于光軸的X軸稱軸稱電軸電軸，與與X-X軸和軸和Z-Z軸垂直的軸垂直的Y-Y軸軸 (垂直于六棱柱體的棱面垂直于六棱柱體的棱面)稱稱機械軸機械軸。 一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器 從石英晶體中切下一個平行六面體并使其晶面分別平行于從石英晶體中切下一個平行六面體并使其晶面分別平行于Z-Z、Y-Y、X-X軸線。晶片在正常情況下呈現(xiàn)電性，若對其施力，軸線。晶片在正常情況下呈現(xiàn)電性，若對其施力，則有不同的效應。則有不同的效應。l 通常把沿電軸

9、通常把沿電軸(X軸軸)方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱“縱向壓縱向壓電效應電效應”，壓電式傳感器主要是，壓電式傳感器主要是利用縱向壓電效應利用縱向壓電效應。 l 把沿機械軸把沿機械軸(Y軸軸)方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱方向的作用力產(chǎn)生的壓電效應稱“橫向壓電橫向壓電效應效應”；l 沿相對兩棱加力時，產(chǎn)生沿相對兩棱加力時，產(chǎn)生切向效應切向效應。l 沿光軸沿光軸(Z軸軸)方向的作用力不產(chǎn)生壓電效應。方向的作用力不產(chǎn)生壓電效應。一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器 如果施加于壓電晶片的外力如果施加于壓電晶片的外力不變，積聚在極板上的電荷又不變，積聚在極板上的電荷又無泄漏無泄漏在

10、外力繼續(xù)作用時，在外力繼續(xù)作用時，電荷量保持不變。電荷量保持不變。 極板上積聚的電荷與力關(guān)系極板上積聚的電荷與力關(guān)系 q=dF 式中，式中，q為電荷量，為電荷量，C；F為作用力，為作用力，N；d為壓電常數(shù)，為壓電常數(shù)，C/N，與材質(zhì)及切片方向有關(guān)。與材質(zhì)及切片方向有關(guān)。 一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器l 要測得力值要測得力值F，主要是如何測得電荷值。，主要是如何測得電荷值。l 利用壓電式傳感器測量利用壓電式傳感器測量(準準)靜態(tài)量值時，必須采取靜態(tài)量值時，必須采取措施使電荷從壓電晶片上經(jīng)測量電路的漏失減小到足措施使電荷從壓電晶片上經(jīng)測量電路的漏失減小到足夠小程度。夠小程度。l 而在動態(tài)力作

11、用下，電荷可以得到不斷補充而在動態(tài)力作用下，電荷可以得到不斷補充壓電壓電傳感器傳感器適宜動態(tài)測量適宜動態(tài)測量(測量頻率下限測量頻率下限0.1Hz)。 一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器2. 等效電路等效電路 第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電型傳感器發(fā)電型傳感器并聯(lián)：并聯(lián)： 電荷量電荷量電壓電壓電容電容2aCC aUU 2aQQ 串聯(lián)：串聯(lián)： 電荷量電荷量電壓電壓電容電容aQQ 2aUU /2aCC 2aCC l 并聯(lián)：并聯(lián)：電容量大，輸出電荷量大，時間常數(shù)大，適電容量大，輸出電荷量大，時間常數(shù)大，適于測量緩變信號，輸出信號為電荷；于測量緩變信號，輸出信號為電荷；l 串聯(lián)：串聯(lián)：電容量小，輸出電壓大，輸出信號

12、為電壓。電容量小，輸出電壓大，輸出信號為電壓。 傳感器輸出電信號微弱，通常把傳感器信號先輸入到傳感器輸出電信號微弱，通常把傳感器信號先輸入到高輸入阻抗的前置放大器中，經(jīng)過阻抗交換后，用一般高輸入阻抗的前置放大器中，經(jīng)過阻抗交換后，用一般的放大檢波電路再將信號輸入到指示儀表或記錄器中。的放大檢波電路再將信號輸入到指示儀表或記錄器中。 第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)電型傳感器發(fā)電型傳感器 壓電式傳感器是一個具壓電式傳感器是一個具有一定電容的電荷源。有一定電容的電荷源。0aqUC3. 壓電傳感器應用注意問題壓電傳感器應用注意問題1) 不適用于靜態(tài)、準靜態(tài)信號測量；不適用于靜態(tài)、準靜態(tài)信號測量；2)電纜噪聲易混入信

13、號中被放大電纜噪聲易混入信號中被放大 減小電纜噪聲減小電纜噪聲方方法法：l 在使用中固定好傳感器的引出電纜；在使用中固定好傳感器的引出電纜；l 選用低噪聲的同軸電纜。選用低噪聲的同軸電纜。3)接地回路噪聲接地回路噪聲 壓電傳感器接入二次測量線路或儀表構(gòu)成測試系統(tǒng)壓電傳感器接入二次測量線路或儀表構(gòu)成測試系統(tǒng)后，由于不同電位處多點接地，形成接地回路和回路后，由于不同電位處多點接地，形成接地回路和回路電流所致。電流所致。 克服：克服：消除接地回路消除接地回路 一、一、 壓電式傳感器壓電式傳感器4. 應用應用2) 加速度計，力傳感器加速度計，力傳感器 1) 壓力傳感器壓力傳感器一、一、 壓電式傳感器壓

14、電式傳感器基本構(gòu)成：基本構(gòu)成：質(zhì)量塊、質(zhì)量塊、壓電晶體、壓緊彈簧、壓電晶體、壓緊彈簧、金屬基座。金屬基座。(一一)變換原理變換原理 基于電磁感應原理，把被測物理量轉(zhuǎn)換為感應電動勢基于電磁感應原理，把被測物理量轉(zhuǎn)換為感應電動勢的傳感器。的傳感器。 當匝數(shù)為當匝數(shù)為W的線圈切割磁力線運動或穿過線圈的的線圈切割磁力線運動或穿過線圈的磁通發(fā)生變化時，感應線圈的感應電動勢磁通發(fā)生變化時，感應線圈的感應電動勢e),(ddddvRBWemtt 磁通變化率與磁場強度、磁阻、線圈運動速度有關(guān)，改磁通變化率與磁場強度、磁阻、線圈運動速度有關(guān)，改變其中一個參數(shù)，都會改變線圈的感應電動勢。變其中一個參數(shù)，都會改變線圈

15、的感應電動勢。 二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器(二二) 分類分類 按照結(jié)構(gòu)方式不同，分動圈式與磁阻式。按照結(jié)構(gòu)方式不同，分動圈式與磁阻式。磁磁電電式式動圈式動圈式線速度型線速度型角速度型角速度型磁阻式磁阻式N二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器1. 動圈式傳感器動圈式傳感器 在在B、L、W不變時，不變時，感應電動勢與線圈相對磁場的運感應電動勢與線圈相對磁場的運動速度成正比。動速度成正比。 若線圈在恒定磁場中作直線運動，并切割磁力線時，若線圈在恒定磁場中作直線運動，并切割磁力線時，則線圈產(chǎn)生的感應電勢為則線圈產(chǎn)生的感應電勢為sinsinddWBLvtxWBLe二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器 若線

16、圈相對磁場作旋轉(zhuǎn)運動切割磁力線時，則線圈若線圈相對磁場作旋轉(zhuǎn)運動切割磁力線時，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢為產(chǎn)生的感應電動勢為sinWBAe 在在B、A、W不變時，不變時，感應電動勢與線圈相對磁場的角感應電動勢與線圈相對磁場的角速度成正比。速度成正比。二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器2. 磁阻式傳感器磁阻式傳感器(變磁通式傳感器變磁通式傳感器) 線圈和磁鐵靜止不動，利用導磁材料制成的測量齒輪線圈和磁鐵靜止不動，利用導磁材料制成的測量齒輪安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，不斷改變磁路的磁阻，改變貫穿安裝在被測旋轉(zhuǎn)體上，不斷改變磁路的磁阻，改變貫穿線圈的磁通量，使線圈產(chǎn)生感應電勢。線圈的磁通量，使線圈產(chǎn)生感應電勢。

17、二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器圖圖 磁阻式傳感器工作原理磁阻式傳感器工作原理(a) (a) 測頻數(shù)測頻數(shù) (b) (b) 測轉(zhuǎn)速測轉(zhuǎn)速 (c) (c) 偏心測量偏心測量 (d) (d) 振動測量振動測量2. 磁阻式傳感器磁阻式傳感器(變磁通式傳感器變磁通式傳感器)l 磁阻式傳感器一般做成轉(zhuǎn)速傳感器，利用磁通變化磁阻式傳感器一般做成轉(zhuǎn)速傳感器，利用磁通變化產(chǎn)生感應電動勢。產(chǎn)生感應電動勢。l 電勢的頻率作為輸出，而電動勢的頻率取決于磁通電勢的頻率作為輸出，而電動勢的頻率取決于磁通變化的頻率。變化的頻率。l 磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器在結(jié)構(gòu)上分開磁路和閉磁路兩種。磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器在結(jié)構(gòu)上分開磁路和閉磁路兩種

18、。二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器 測量時，測量時，殼體殼體固定在一個試件上，固定在一個試件上，頂桿頂桿頂住另一試頂住另一試件，線圈在磁場中運動速度就是兩試件的相對速度。件，線圈在磁場中運動速度就是兩試件的相對速度。速度計的輸出電壓與兩試件的相對速度成正比。速度計的輸出電壓與兩試件的相對速度成正比。 相對式速度傳感器可測量的最低頻率接近于零。相對式速度傳感器可測量的最低頻率接近于零。 二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器(三三) 應用應用l 磁電式相對速度傳感器磁電式相對速度傳感器二、磁電式傳感器二、磁電式傳感器l 彈簧片彈簧片1徑向剛度很大，能將心軸組件可靠地支撐在所需的徑向徑向剛度很大，能將心

19、軸組件可靠地支撐在所需的徑向位置上。位置上。l 當殼體當殼體3與被測物體一起振動，且振動頻率較高時，由于與被測物體一起振動，且振動頻率較高時，由于心軸組心軸組件質(zhì)量很大件質(zhì)量很大，產(chǎn)生很大的慣性力，阻止心軸隨殼體一起運動。，產(chǎn)生很大的慣性力，阻止心軸隨殼體一起運動。l 當當振動頻率高到一定程度振動頻率高到一定程度時，可認為心軸組件基本不動，只是殼時，可認為心軸組件基本不動，只是殼體隨被測物體振動體隨被測物體振動線圈與振動體的振動速度切割磁力線而產(chǎn)生感線圈與振動體的振動速度切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢，測得物體的絕對振動速應電動勢，測得物體的絕對振動速度。度。 1-彈簧片彈簧片; 2-心軸心軸;

20、3-外殼外殼; 4-阻尼器阻尼器; 5-磁鋼磁鋼; 6-工作線圈工作線圈;7-引線引線l 磁電式絕對速度傳感器磁電式絕對速度傳感器 1. 霍爾效應霍爾效應 將半導體薄片放入垂直于半導體表面的磁場中，在將半導體薄片放入垂直于半導體表面的磁場中，在半導體的半導體的(a,b)兩端通以電流，則在半導體兩側(cè)面兩端通以電流，則在半導體兩側(cè)面(c,d)產(chǎn)產(chǎn)生與控制電流和磁場強度乘積呈正比的電動勢。生與控制電流和磁場強度乘積呈正比的電動勢。 三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器 半導體薄片置于磁場中，當有電流流過時，在垂直半導體薄片置于磁場中，當有電流流過時，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象于電流和磁

21、場的方向上將產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象霍爾霍爾效應。效應。 產(chǎn)生的電動勢產(chǎn)生的電動勢霍爾電勢；霍爾電勢； 半導體薄片半導體薄片霍爾元件?；魻栐?。 工作原理工作原理 當磁場垂直于半導體薄片作用，而在沿半導體長度方當磁場垂直于半導體薄片作用，而在沿半導體長度方向有電流流過時，由于半導體中的電子向有電流流過時，由于半導體中的電子(載流子載流子)在磁場在磁場中運動，使電子受到中運動，使電子受到洛倫茲力洛倫茲力FL作用。作用。 n型半導體材料，載流子為電子；型半導體材料，載流子為電子；p型半導體材料，載型半導體材料，載流子為空穴。流子為空穴。 三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器洛倫茲力洛倫茲力 LFevBl 在洛

22、倫茲力作用下，電子被推向一側(cè)形成電子積在洛倫茲力作用下，電子被推向一側(cè)形成電子積（負電荷），在另一側(cè)形成正電荷積累（負電荷），在另一側(cè)形成正電荷積累電場電場。l 電場力電場力FE阻止電子向該側(cè)面繼續(xù)偏移。阻止電子向該側(cè)面繼續(xù)偏移。 三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器l 洛倫茲力洛倫茲力FL = 電場力電場力FE時，電子積累達到動平衡。時，電子積累達到動平衡。l 此時在兩側(cè)面建立的電場此時在兩側(cè)面建立的電場霍爾電場，相應的電霍爾電場，相應的電勢勢霍爾電勢霍爾電勢UH 。 HEHUFeEebHUevBebHUbvB三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器電場力電場力LFevB流經(jīng)載流體的電流與載流子運動速度

23、之間關(guān)系流經(jīng)載流體的電流與載流子運動速度之間關(guān)系 nevbdI nebdIv RH霍爾常數(shù)霍爾常數(shù)，取決于載流體材料物理性質(zhì)，取決于載流體材料物理性質(zhì)，RH= 1/ne；KH 霍爾元件靈敏度霍爾元件靈敏度，表示霍爾元件在單位磁感應強度，表示霍爾元件在單位磁感應強度和單位激勵電流作用下霍爾電勢大小，和單位激勵電流作用下霍爾電勢大小，mV/mAT。KH= 1/ned 金屬材料電子密度金屬材料電子密度n大，不適合做霍爾元件；霍大，不適合做霍爾元件；霍爾元件做成薄片（爾元件做成薄片（d小）?。〩HH1BIUR BIK BInedd三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器HUbvB 基于霍爾效應工作的半導體器件

24、稱為霍爾元件，霍基于霍爾效應工作的半導體器件稱為霍爾元件，霍爾元件多采用爾元件多采用n型半導體材料。型半導體材料。 霍爾元件由霍爾片、四根引線和殼體組成。霍爾元件由霍爾片、四根引線和殼體組成。 2. 霍爾元件結(jié)構(gòu)霍爾元件結(jié)構(gòu)三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器 霍爾片是半導體單晶薄片霍爾片是半導體單晶薄片(一般一般4mm2mm0.1mm)，在其長度方向兩端面上焊有在其長度方向兩端面上焊有a、b兩根引線兩根引線(控制電流端引控制電流端引線線)，通常用紅色導線，其焊接處稱為，通常用紅色導線，其焊接處稱為控制電極控制電極；在另兩；在另兩側(cè)端面焊有側(cè)端面焊有c、d兩根霍爾輸出引線，通常用綠色導線，其兩根霍

25、爾輸出引線，通常用綠色導線，其焊接處稱為焊接處稱為霍爾電極霍爾電極。 霍爾元件殼體用非導磁金屬、陶瓷或環(huán)氧樹脂封裝?；魻栐んw用非導磁金屬、陶瓷或環(huán)氧樹脂封裝。 三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器3. 應用應用l 霍爾元件置于磁場中，左半部磁場方向向上，右半部磁場方霍爾元件置于磁場中，左半部磁場方向向上，右半部磁場方向向下；向向下；l從從 a端通電流端通電流i左半部產(chǎn)生霍爾電勢左半部產(chǎn)生霍爾電勢VH1，右半部產(chǎn)生霍爾電，右半部產(chǎn)生霍爾電勢勢VH2，其方向相反，其方向相反 c、d兩端電勢為兩端電勢為VH1 VH2 。l 如果霍爾元件在初始位置時如果霍爾元件在初始位置時VH1 = VH2 ，則輸出

26、為零；，則輸出為零；l 改變磁極系統(tǒng)與霍爾元件的相對位置時，即可得到輸出電壓，改變磁極系統(tǒng)與霍爾元件的相對位置時，即可得到輸出電壓，其大小正比于位移量。其大小正比于位移量。 三、霍爾式傳感器三、霍爾式傳感器磁場變化磁場變化霍爾電勢霍爾電勢(a) (a) 角位移角位移 (b) (b) 線位移線位移 (c) (c) 加速度加速度 (d) (d) 零件計數(shù)零件計數(shù) (e) (e) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 (f) (f) 壓力壓力霍爾元件工程測量應用霍爾元件工程測量應用將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的傳感器將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的傳感器熱電偶溫度計熱電偶溫度計 (一一)熱電偶測溫原理熱電偶測溫原理 基于兩種不同材料的熱

27、電效應：基于兩種不同材料的熱電效應：由兩種不同的導體由兩種不同的導體(或半導體或半導體)組成的閉合回路，當兩導體組成的閉合回路，當兩導體A和和B的兩個結(jié)的兩個結(jié)點處溫度不同時，回路中產(chǎn)生熱電勢。點處溫度不同時，回路中產(chǎn)生熱電勢。 簡單熱電測溫系統(tǒng)簡單熱電測溫系統(tǒng) 基本要求：基本要求：在所測溫度范在所測溫度范圍內(nèi)具有較好的靈敏度和圍內(nèi)具有較好的靈敏度和直線性；熔點足夠高，物直線性；熔點足夠高，物理化學性能穩(wěn)定；導電性理化學性能穩(wěn)定；導電性和抗氧化性能好，電阻溫和抗氧化性能好，電阻溫度系數(shù)小等度系數(shù)小等四、熱電式傳感器四、熱電式傳感器(二二) 熱電勢熱電勢1. 接觸電勢：電子從自由電子接觸電勢：電子從自由電子密度高的材料向低的材料流動。密度高的材料向低的材料流動。)( teAB)(0teAB2. 溫差電勢：電子從高溫端向溫差電勢：電子從高溫端向低溫端流動。低溫端流動。),(0tteA),(0tteB3. 總熱電勢總