第七章有源傳感器ppt課件

1、Harbin Engineering University第七章第七章 有源傳感器有源傳感器 光電傳感器、熱電偶傳感器、壓電傳感器等。光電傳感器、熱電偶傳感器、壓電傳感器等。此類傳感器無需任何電源便能由被測對象產(chǎn)生電此類傳感器無需任何電源便能由被測對象產(chǎn)生電信號(hào)。為測量溫度、力、壓力和加速度提供另一信號(hào)。為測量溫度、力、壓力和加速度提供另一種可供選擇的方法。種可供選擇的方法。本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容光電傳感器光電傳感器熱電偶傳感器熱電偶傳感器本章目的：本章目的：掌握光電傳感器基本工作原理。掌握光電傳感器基本工作原理。掌握熱電偶傳感器基本工作原理。掌握熱電偶傳感器基本工作原理。本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)

2、：光敏元件結(jié)構(gòu)及典型工作電路光敏元件結(jié)構(gòu)及典型工作電路熱電偶基本定律和冷端溫度補(bǔ)償原理熱電偶基本定律和冷端溫度補(bǔ)償原理本章對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本章對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)任選一個(gè)）：創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)任選一個(gè)）：光電報(bào)警電路設(shè)計(jì)與制作光電報(bào)警電路設(shè)計(jì)與制作熱電偶設(shè)計(jì)與制作熱電偶設(shè)計(jì)與制作7.1 7.1 光電傳感器光電傳感器Photoelectric Photoelectric sensorsensor） 光電傳感器是各種光電檢光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)和電信測系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)和電信號(hào)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，其物理號(hào)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，其物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)?；A(chǔ)是光電效應(yīng)。 19051905年德

3、國物理學(xué)家愛因年德國物理學(xué)家愛因斯坦用光量子學(xué)說解釋了光斯坦用光量子學(xué)說解釋了光電效應(yīng)，并為此而獲得電效應(yīng)，并為此而獲得19211921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 圖圖 光電傳感器的組成光電傳感器的組成x1x1表示被測量能直接引起光量變化；表示被測量能直接引起光量變化；x2x2表示被測量在光傳播過程中引起光量的變化。表示被測量在光傳播過程中引起光量的變化。7.1.1 7.1.1 光源光源IlluminantIlluminant）一、光的特性一、光的特性 光是電磁波譜中的一員。光是電磁波譜中的一員。光都具有反射、折射、散射、衍射、干涉和吸收光都具有反射、折射、散射、衍射、干涉和吸收等性

4、質(zhì)。等性質(zhì)。電磁波譜圖電磁波譜圖由光的粒子說，光是以光速運(yùn)動(dòng)著的粒子光子由光的粒子說，光是以光速運(yùn)動(dòng)著的粒子光子流，一種頻率流，一種頻率f f的光由能量相同的光子所組成，每個(gè)的光由能量相同的光子所組成，每個(gè)光子的能量為：光子的能量為：式中：式中：E E：每個(gè)光子的能量；：每個(gè)光子的能量；h h：普郎克常數(shù)，：普郎克常數(shù)，h=6.626h=6.626101034 Js34 Js；f f：光的頻率；：光的頻率； ：光的波長。：光的波長。1Ehfh結(jié)論：光的頻率愈高即波長愈短），結(jié)論：光的頻率愈高即波長愈短），光子的能量愈大。光子的能量愈大。 二、常用光源二、常用光源1 1白熾光源：電流流經(jīng)導(dǎo)電物體

5、，使之在高溫下輻白熾光源：電流流經(jīng)導(dǎo)電物體，使之在高溫下輻射光能。包括白熾燈和鎢絲燈兩種。射光能。包括白熾燈和鎢絲燈兩種。2 2氣體放電光源：電流流經(jīng)氣體或金屬蒸氣，使之氣體放電光源：電流流經(jīng)氣體或金屬蒸氣，使之產(chǎn)生氣體放電而發(fā)光。有弧光放電和輝光放電兩產(chǎn)生氣體放電而發(fā)光。有弧光放電和輝光放電兩種。種。3 3發(fā)光二極管：一種電致發(fā)光的半導(dǎo)體器件，電場發(fā)光二極管：一種電致發(fā)光的半導(dǎo)體器件，電場作用下，使固體物質(zhì)發(fā)光，電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?。作用下，使固體物質(zhì)發(fā)光，電能直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽堋? 4激光：是高亮度光，由各類氣體、固體或半導(dǎo)體激光：是高亮度光，由各類氣體、固體或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的頻率單純的光。激

6、光是相干光源，激光器產(chǎn)生的頻率單純的光。激光是相干光源，它具有單色性和方向性，能量高度集中。它具有單色性和方向性，能量高度集中。 發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)原理：發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)原理：-+電場電場11發(fā)光二極管的主要特點(diǎn)：發(fā)光二極管的主要特點(diǎn)：(1)(1)發(fā)光亮度與正向電流之間的關(guān)系如圖所示。工發(fā)光亮度與正向電流之間的關(guān)系如圖所示。工作電流低于作電流低于25mA25mA時(shí)，兩者基本為線性關(guān)系時(shí)，兩者基本為線性關(guān)系; ;圖 發(fā)光二極管的發(fā)光特性 12(2)(2)響應(yīng)速度極快，時(shí)間常數(shù)約為響應(yīng)速度極快，時(shí)間常數(shù)約為l0-6l0-6至至10-9s;10-9s;(3)(3)正向電壓很低，約正向電壓很低，約2V2

7、V左右左右; ;(4)(4)小巧輕便、耐振動(dòng)、壽命長和單色性好小巧輕便、耐振動(dòng)、壽命長和單色性好; ;(5)(5)缺點(diǎn)：發(fā)光效率低，發(fā)出短波光缺點(diǎn)：發(fā)光效率低，發(fā)出短波光( (如藍(lán)紫色如藍(lán)紫色) )的材的材料極少。料極少。13目前常用的幾種發(fā)光二極管：目前常用的幾種發(fā)光二極管：1 1）. .磷化鎵磷化鎵 (GaP)(GaP)發(fā)光二極管發(fā)光二極管發(fā)光中心波長為發(fā)光中心波長為0.69m0.69m，帶寬為，帶寬為0.1m0.1m。2 2）. .砷化鎵砷化鎵 (GaAs)(GaAs)發(fā)光二極管發(fā)光二極管 中心波長為中心波長為0.94m0.94m，帶寬為，帶寬為0.04m0.04m。3 3）. .磷砷化

8、鎵磷砷化鎵 (GaAs1-x_Px)(GaAs1-x_Px)發(fā)光二極管發(fā)光二極管其發(fā)光光譜可出其發(fā)光光譜可出0.565m0.565m變化到變化到0.9lm0.9lm。14LEDLED光譜曲線光譜曲線1.1.對光譜特性的要求：光源發(fā)出的光應(yīng)在光電元件接對光譜特性的要求：光源發(fā)出的光應(yīng)在光電元件接收靈敏度最高的頻率范圍內(nèi)。收靈敏度最高的頻率范圍內(nèi)。 2.2.對發(fā)光強(qiáng)度的要求：強(qiáng)度太高造成飽和與非線性；對發(fā)光強(qiáng)度的要求：強(qiáng)度太高造成飽和與非線性；太弱則會(huì)處于死區(qū)。太弱則會(huì)處于死區(qū)。3.3.對穩(wěn)定性的要求：一般要求時(shí)，可采用穩(wěn)壓電源供對穩(wěn)定性的要求：一般要求時(shí)，可采用穩(wěn)壓電源供電；當(dāng)要求較高時(shí)，可采用

9、穩(wěn)流電源供電；當(dāng)有更高電；當(dāng)要求較高時(shí)，可采用穩(wěn)流電源供電；當(dāng)有更高要求時(shí)，可對發(fā)出光進(jìn)行采樣，然后反饋控制光源的要求時(shí)，可對發(fā)出光進(jìn)行采樣，然后反饋控制光源的輸出。輸出。4.4.其它方面：任何發(fā)出光輻射紫外光、可見光和紅其它方面：任何發(fā)出光輻射紫外光、可見光和紅外光的物體都可以叫作光輻射源。把發(fā)出可見光為外光的物體都可以叫作光輻射源。把發(fā)出可見光為主的物體叫作光源，而把發(fā)以非可見光為主的物體叫主的物體叫作光源，而把發(fā)以非可見光為主的物體叫做輻射源。做輻射源。三、對常用光源的基本要求三、對常用光源的基本要求7.1.2 7.1.2 光電效應(yīng)及光電元件光電效應(yīng)及光電元件（photoemission

10、photoemission and elements and elements ） 通常把光電效應(yīng)分為三類：通常把光電效應(yīng)分為三類： 1 1電子逸出物體表面電子逸出物體表面外光電效應(yīng)，外光電效應(yīng)，相應(yīng)的光電元件有光電管、光電倍增管等。相應(yīng)的光電元件有光電管、光電倍增管等。 2 2使物體的電阻率改變使物體的電阻率改變光電導(dǎo)效應(yīng)光電導(dǎo)效應(yīng)屬于內(nèi)光電效應(yīng)），相應(yīng)的光電元件有光敏屬于內(nèi)光電效應(yīng)），相應(yīng)的光電元件有光敏電阻、反相偏置工作的光敏二極管、光敏三極電阻、反相偏置工作的光敏二極管、光敏三極管及光敏晶閘管等。管及光敏晶閘管等。 3 3物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢光生伏光生伏特效應(yīng)屬

11、于內(nèi)光電效應(yīng)），相應(yīng)的光電元件特效應(yīng)屬于內(nèi)光電效應(yīng)），相應(yīng)的光電元件有光電池等。有光電池等。二二 光電元件光電元件1.1.光電管光電管phototube phototube ）- -基于外光電效應(yīng)基于外光電效應(yīng) 光電管電路符光電管電路符號(hào)號(hào)光電管應(yīng)用：光電管應(yīng)用： 光電管在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道的光電管在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道的路燈自動(dòng)控制開關(guān)就是其應(yīng)用之一。路燈自動(dòng)控制開關(guān)就是其應(yīng)用之一。 圖中圖中A A為光電管，為光電管，B B為電磁繼電器，為電磁繼電器，C C為照明電路，為照明電路，D D為路燈。為路燈。 暗電流越小越好）暗電流越小越好） 半導(dǎo)體受到光半導(dǎo)體受到光照時(shí)

12、會(huì)產(chǎn)生光生照時(shí)會(huì)產(chǎn)生光生電子空穴對，電子空穴對，使導(dǎo)電性能增強(qiáng)，使導(dǎo)電性能增強(qiáng)，光線愈強(qiáng)，阻值光線愈強(qiáng)，阻值愈低。愈低。 u光敏電阻的主要參數(shù)和基本特性光敏電阻的主要參數(shù)和基本特性u光電流：光電流：u1.1.光敏電阻在不受光照射時(shí)的阻值稱光敏電阻在不受光照射時(shí)的阻值稱“暗電阻暗電阻”，或稱暗阻，此時(shí)流過的電流稱或稱暗阻，此時(shí)流過的電流稱“暗電流暗電流”；u2.2.光敏電阻在受光照射時(shí)的阻值稱光敏電阻在受光照射時(shí)的阻值稱“亮電阻或亮電阻或稱亮阻，此時(shí)的電流稱稱亮阻，此時(shí)的電流稱“亮電流亮電流”。u3.3.亮電流與暗電流之差即為亮電流與暗電流之差即為“光電流光電流”。u希望暗阻愈大愈好，而亮阻越小

13、越好，即光電流希望暗阻愈大愈好，而亮阻越小越好，即光電流盡可能大，靈敏度就高。盡可能大，靈敏度就高。u光敏電阻暗阻值兆歐級，亮阻值在幾千歐姆以下。光敏電阻暗阻值兆歐級，亮阻值在幾千歐姆以下。u考慮：如何在實(shí)驗(yàn)中測量暗阻和亮阻?？紤]：如何在實(shí)驗(yàn)中測量暗阻和亮阻。伏安特性：伏安特性： 在光敏電阻的兩端所加電壓和電流的關(guān)系曲線，稱在光敏電阻的兩端所加電壓和電流的關(guān)系曲線，稱為光敏電阻的伏安特性，為光敏電阻的伏安特性， n加的電壓越高，光電流愈大，且沒有飽和現(xiàn)象加的電壓越高，光電流愈大，且沒有飽和現(xiàn)象n在給定的電壓下，光電流的數(shù)值將隨光照的增強(qiáng)而增加。在給定的電壓下，光電流的數(shù)值將隨光照的增強(qiáng)而增加。

14、勒克斯勒克斯lxlx）：光照度單位。表示）：光照度單位。表示距離光源距離光源1 1米處，米處，1 1平方米面積接受平方米面積接受1lm1lm光通量時(shí)的照度。光通量時(shí)的照度。白熾燈：白熾燈：1515流明流明/ /瓦）瓦）白色白色LEDLED：80-20080-200日光燈：日光燈：5050節(jié)能燈：節(jié)能燈：60-80 60-80 流明流明lmlm）：光通量單位）：光通量單位, ,是描述單是描述單位時(shí)間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺響應(yīng)強(qiáng)位時(shí)間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺響應(yīng)強(qiáng)弱的能力。弱的能力。光譜特性光譜特性 很重要很重要光敏電阻對于不同波長的入射光與其相對靈敏度關(guān)光敏電阻對于不同波長的入射光與其相對靈敏度關(guān)系曲線。

15、系曲線。n 硫化鎘的峰值在可硫化鎘的峰值在可見光區(qū)域見光區(qū)域n 硫化鉛的峰值在紅硫化鉛的峰值在紅外線區(qū)域外線區(qū)域n 在選用光敏電阻時(shí)在選用光敏電阻時(shí)應(yīng)當(dāng)把元件和光源應(yīng)當(dāng)把元件和光源結(jié)合起來考慮結(jié)合起來考慮 光譜溫度特性光譜溫度特性 光敏電阻隨著溫度的升高，暗阻和靈敏度都下降。光敏電阻隨著溫度的升高，暗阻和靈敏度都下降。影響它的光譜特性曲線。影響它的光譜特性曲線。n 相對靈敏度峰值隨溫相對靈敏度峰值隨溫度上升向短波方向移度上升向短波方向移動(dòng)動(dòng)n 為提高元件的靈敏度，為提高元件的靈敏度，或?yàn)槟芙邮苓h(yuǎn)紅外光或?yàn)槟芙邮苓h(yuǎn)紅外光而采取降溫措施而采取降溫措施u光敏電阻應(yīng)用電路光敏電阻應(yīng)用電路 a aU U

16、與光照變化趨勢相同的電路與光照變化趨勢相同的電路 b bU U與光照變化趨勢相反的電路與光照變化趨勢相反的電路 光敏電阻電路光敏電阻電路符號(hào)符號(hào)u光敏電阻光敏電阻 CDS CDS 系列是種薄膜的系列是種薄膜的電子元器件，阻值隨著光源強(qiáng)度電子元器件，阻值隨著光源強(qiáng)度而變化。而變化。u包含包含 5 mm5 mm， 12 mm12 mm， and 20 and 20 mm mm 三種規(guī)格。三種規(guī)格。u特點(diǎn)：環(huán)氧樹脂或金屬密封封特點(diǎn)：環(huán)氧樹脂或金屬密封封裝；光譜特性好，可靠性好；靈裝；光譜特性好，可靠性好；靈敏度高，體積小。敏度高，體積小。 u應(yīng)應(yīng) 用：照相機(jī)自動(dòng)測光；用：照相機(jī)自動(dòng)測光；工業(yè)控制，光

17、電控制；光控開工業(yè)控制，光電控制；光控開關(guān)，電子玩具。關(guān)，電子玩具。u實(shí)驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)用CDSCDS硫化鎘系列光敏電阻硫化鎘系列光敏電阻3.3.光敏二極管光敏二極管photoconductive diodephotoconductive diode）：光電導(dǎo)效）：光電導(dǎo)效應(yīng)應(yīng)u光敏二極管使用時(shí)要反向接入電路中，即正極接光敏二極管使用時(shí)要反向接入電路中，即正極接電源負(fù)極，負(fù)極接電源正極。電源負(fù)極，負(fù)極接電源正極。u不受光照射時(shí)，光敏二極管處于截止?fàn)顟B(tài)；受光不受光照射時(shí)，光敏二極管處于截止?fàn)顟B(tài)；受光照射時(shí)，光敏二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。照射時(shí)，光敏二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。 u光敏二極管應(yīng)用電路光敏二極管應(yīng)用電路

18、用光敏二極管設(shè)計(jì)的用光敏二極管設(shè)計(jì)的一種適合一種適合TTLTTL電平輸出電平輸出的光電開關(guān)電路。的光電開關(guān)電路。 光敏二極管電光敏二極管電路符號(hào)路符號(hào)4.4.光敏三極管光敏三極管photoconductive triode photoconductive triode ）：光電）：光電導(dǎo)效應(yīng)導(dǎo)效應(yīng) 光敏三極管是一個(gè)光敏三極管是一個(gè)bcbc結(jié)為光敏二極管的三極管。結(jié)為光敏二極管的三極管。 光照下，光敏二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，光照下，光敏二極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，該電流信號(hào)被晶體三極管放大。該電流信號(hào)被晶體三極管放大。 當(dāng)晶體管增益為當(dāng)晶體管增益為時(shí)，光敏三極管的光電流要比時(shí)，光敏三極管

19、的光電流要比相應(yīng)的光敏二極管大相應(yīng)的光敏二極管大倍。倍。 不受光照射時(shí)，光敏三極管輸出高電平；受光照不受光照射時(shí)，光敏三極管輸出高電平；受光照射時(shí)，光敏三極管輸出低電平。射時(shí)，光敏三極管輸出低電平。 u光敏三極管應(yīng)用電路光敏三極管應(yīng)用電路光控繼電器光控繼電器: :自己思考自己思考! !光敏三極管電路符號(hào)光敏三極管電路符號(hào)5.5.光電池光電池photovoltaic cell photovoltaic cell ）：光生伏特效應(yīng)）：光生伏特效應(yīng)在一塊在一塊N N型硅片上用擴(kuò)型硅片上用擴(kuò)散的辦法摻入一些散的辦法摻入一些P P型型雜質(zhì)而形成一個(gè)大面積雜質(zhì)而形成一個(gè)大面積的的PNPN結(jié)。結(jié)。u光電池與

20、外電路的連接方式光電池與外電路的連接方式 a)開路電壓輸出 b)短路電流輸出光電池的光電特性：光電池的光電特性： 一個(gè)典型的硅光電池的光電特性一個(gè)典型的硅光電池的光電特性11開路電壓曲線開路電壓曲線 22短路電流曲線短路電流曲線開路電壓為開路電壓為 對數(shù)特性對數(shù)特性短路電流為短路電流為 線性特性線性特性1.1.也稱硅太陽能電池，為有源器件。也稱硅太陽能電池，為有源器件。2.P2.P層極薄能使光線穿透到層極薄能使光線穿透到PNPN結(jié)上。結(jié)上。3.3.硅光電池使用輕便、簡單，不會(huì)產(chǎn)生氣體污染或硅光電池使用輕便、簡單，不會(huì)產(chǎn)生氣體污染或熱污染，特別適用于宇宙飛行器作儀表電源。熱污染，特別適用于宇宙飛

21、行器作儀表電源。4.4.轉(zhuǎn)換效率較低，適宜在可見光波段工作。轉(zhuǎn)換效率較低，適宜在可見光波段工作。 u硅光電池硅光電池u光電池應(yīng)用電路光電池應(yīng)用電路- -報(bào)警電路報(bào)警電路NPNNPNPNPPNP光電池電光電池電路符號(hào)路符號(hào)7.1.3 7.1.3 光電傳感器光電傳感器 (photoelectric sensor)(photoelectric sensor) 采用光電元件作為檢測元件的傳感器。采用光電元件作為檢測元件的傳感器。 首先把被測量轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，然后借助光電首先把被測量轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，然后借助光電元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。由光源

22、、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。依被測物、光源、光電元件三者之間的關(guān)系，可以依被測物、光源、光電元件三者之間的關(guān)系，可以將模擬式光電傳感器分為下述幾種類型將模擬式光電傳感器分為下述幾種類型 輻射式輻射式(radiation )(radiation )：光源本身是被測物，被測物：光源本身是被測物，被測物發(fā)出的光投射到光電元件上，光電元件的輸出反映發(fā)出的光投射到光電元件上，光電元件的輸出反映了光源的某些物理參數(shù)。了光源的某些物理參數(shù)。1.1.模擬式模擬式(analog)(analog)一一 光電傳感器類型光電傳感器類型按輸出量性質(zhì)可分為兩大類：模擬式和開關(guān)式。按輸出量性質(zhì)可分為兩大類：模擬式和開關(guān)

23、式。 透射式透射式(transmission )(transmission )：恒光源發(fā)射的光通量穿：恒光源發(fā)射的光通量穿過被測物，一部分由被測物吸收，剩余部分投射到過被測物，一部分由被測物吸收，剩余部分投射到光電元件上，吸收量決定于被測物的某些參數(shù)。光電元件上，吸收量決定于被測物的某些參數(shù)。反射式反射式(reflect ion)(reflect ion)：恒光源發(fā)出的光通量投射到：恒光源發(fā)出的光通量投射到被測物上，然后從被測物表面反射到光電元件上，光被測物上，然后從被測物表面反射到光電元件上，光電元件的輸出反映了被測物的某些參數(shù)。電元件的輸出反映了被測物的某些參數(shù)。投射式投射式(projek

24、tion ) (projektion ) ：恒光源發(fā)出的光通量在到：恒光源發(fā)出的光通量在到達(dá)光電元件的途中遇到被測物，照射到光電元件上的達(dá)光電元件的途中遇到被測物，照射到光電元件上的光通量被遮蔽掉一部分，光電元件的輸出反映了被測光通量被遮蔽掉一部分，光電元件的輸出反映了被測物的尺寸。物的尺寸。利用光電元件受光照或無光照時(shí)利用光電元件受光照或無光照時(shí)“有有”“”“無無電信號(hào)輸出的特性將被測量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變電信號(hào)輸出的特性將被測量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的開關(guān)信號(hào)。光電元件靈敏度要求高，線化的開關(guān)信號(hào)。光電元件靈敏度要求高，線性要求不高。性要求不高。2.2.開關(guān)式開關(guān)式(shift)(shift) 循跡要求：

25、循跡要求：二二 光電傳感器應(yīng)用光電傳感器應(yīng)用白色表面黑色表面 傳感器基本組成：傳感器基本組成： 紅外發(fā)光二極管紅外發(fā)光二極管+ +光敏三極管光敏三極管1 1紅外發(fā)光二極管：紅外發(fā)光二極管：選擇紅外輻射效率高的材料選擇紅外輻射效率高的材料GaAsGaAs砷化鎵半導(dǎo)體制成。砷化鎵半導(dǎo)體制成。發(fā)出的紅外線波長為發(fā)出的紅外線波長為940nm940nm左右。左右。外形與普通外形與普通5mm5mm發(fā)光二極發(fā)光二極管相同，顏色不同管相同，顏色不同, ,有透明、有透明、黑色和深藍(lán)色三種。黑色和深藍(lán)色三種。最大輻射強(qiáng)度在光軸的正前最大輻射強(qiáng)度在光軸的正前方，隨輻射方向與光軸夾角方，隨輻射方向與光軸夾角的增加而減

26、小。的增加而減小。2 2光敏三極管紅外接收管）：光敏三極管紅外接收管）： 使用時(shí)紅外接收管需加使用時(shí)紅外接收管需加反向偏壓。反向偏壓。 電阻為上拉電阻。電阻為上拉電阻。 不受光照射時(shí)，輸出高不受光照射時(shí)，輸出高電平；受光照射時(shí)，輸電平；受光照射時(shí)，輸出低電平。出低電平。 當(dāng)光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，當(dāng)光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，輸出電平的電壓大小也輸出電平的電壓大小也會(huì)發(fā)生變化。會(huì)發(fā)生變化。 單管紅外發(fā)送、接收基本電路：單管紅外發(fā)送、接收基本電路：注意：由于紅外發(fā)光管的發(fā)射功率較小，紅外接收注意：由于紅外發(fā)光管的發(fā)射功率較小，紅外接收管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要增加高增益管收到的信號(hào)較弱，所以接收端就要

27、增加高增益放大電路?，F(xiàn)在大都采用成品的一體化接收頭。放大電路?，F(xiàn)在大都采用成品的一體化接收頭。 器件結(jié)構(gòu)：三只引腳：電源正器件結(jié)構(gòu)：三只引腳：電源正VDDVDD、電源負(fù)、電源負(fù)(GND)(GND)和數(shù)和數(shù)據(jù)輸出據(jù)輸出(Out)(Out)。主要參數(shù)：主要參數(shù)： 工作電壓：工作電壓：4.84.85.3V5.3V 工作電流：工作電流：1.71.72.7mA2.7mA 接收頻率：接收頻率：38kHz38kHz 峰值波長：峰值波長：980nm980nm 靜態(tài)輸出：高電平靜態(tài)輸出：高電平 輸出低電平：輸出低電平：0.4V0.4V 輸出高電平：接近工作電壓輸出高電平：接近工作電壓一體化紅外接收頭：一體化紅外

28、接收頭：紅外線一體化接收頭紅外線一體化接收頭: :集紅外接收、放大、濾波和解集紅外接收、放大、濾波和解調(diào)、輸出等功能為一體的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。調(diào)、輸出等功能為一體的模塊，性能穩(wěn)定、可靠。HS0038HS0038型：直立側(cè)面收光型，接收頻率型：直立側(cè)面收光型，接收頻率38kHz38kHz。HS0038 HS0038 信號(hào)電平信號(hào)電平- -數(shù)字輸出：數(shù)字輸出： 當(dāng)接收到當(dāng)接收到38kHz 38kHz 紅外光時(shí)：紅外光時(shí)：OUTOUT低電平輸出；低電平輸出； 當(dāng)接收不到當(dāng)接收不到38kHz 38kHz 紅外光時(shí)：紅外光時(shí)：OUTOUT高電平輸出。高電平輸出。 一般紅外遙控原理：一般紅外遙控原理：

29、紅外遙控電路由發(fā)送電路和接收電路兩個(gè)組成部分：紅外遙控電路由發(fā)送電路和接收電路兩個(gè)組成部分：1 1發(fā)送端：發(fā)送端：將待發(fā)送的二進(jìn)制編碼信號(hào)調(diào)制信號(hào)），作用于晶將待發(fā)送的二進(jìn)制編碼信號(hào)調(diào)制信號(hào)），作用于晶振或振蕩器產(chǎn)生的振或振蕩器產(chǎn)生的38kHz38kHz的高頻信號(hào)載波信號(hào)的高頻信號(hào)載波信號(hào)上，進(jìn)行調(diào)制。上，進(jìn)行調(diào)制。經(jīng)調(diào)制后，輸出一系列頻率為經(jīng)調(diào)制后，輸出一系列頻率為38kHz38kHz的脈沖串信號(hào)。的脈沖串信號(hào)。脈沖串信號(hào)作用在紅外發(fā)射管上發(fā)射紅外信號(hào)。脈沖串信號(hào)作用在紅外發(fā)射管上發(fā)射紅外信號(hào)。載波信號(hào)：頻率為載波信號(hào)：頻率為38kHz38kHz的脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)由于所有物體只要溫度高于零

30、攝氏度，都會(huì)向外由于所有物體只要溫度高于零攝氏度，都會(huì)向外發(fā)送紅外線，且太陽光和日光燈中最強(qiáng)，所以紅發(fā)送紅外線，且太陽光和日光燈中最強(qiáng)，所以紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光很容易受到外界干擾。外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光很容易受到外界干擾。2 2接收端：接收端：采用一體化紅外接收件，僅接收采用一體化紅外接收件，僅接收38kHz38kHz的紅外的紅外信號(hào)；信號(hào)；然后對此紅外信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、濾波，輸然后對此紅外信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、濾波，輸出遙控編碼脈沖。出遙控編碼脈沖。3 3系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖：系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖： 小車循跡中紅外發(fā)送、接收原理：小車循跡中紅外發(fā)送、接收原理：由發(fā)送和接收兩部分組成：由發(fā)送和接收

31、兩部分組成：1 1發(fā)送端：發(fā)送端： 單片機(jī)定時(shí)器產(chǎn)生頻率為單片機(jī)定時(shí)器產(chǎn)生頻率為38kHz38kHz的高頻信號(hào)，的高頻信號(hào)，加在紅外發(fā)光二極管上，發(fā)送控制信號(hào)使加在紅外發(fā)光二極管上，發(fā)送控制信號(hào)使紅外發(fā)光二極管以紅外發(fā)光二極管以38kHz38kHz的發(fā)射頻率發(fā)射紅的發(fā)射頻率發(fā)射紅外信號(hào)。外信號(hào)。2 2接收端：接收端： 采用一體化接收器件，完成對紅外信號(hào)接采用一體化接收器件，完成對紅外信號(hào)接收、放大、檢波整形，并解調(diào)出低頻脈沖收、放大、檢波整形，并解調(diào)出低頻脈沖信號(hào)。信號(hào)。考慮：為什么這里沒有調(diào)制？考慮：為什么這里沒有調(diào)制？3 3實(shí)際電路：實(shí)際電路： 基于光電傳感器的小車循跡過程分析基于光電傳感

32、器的小車循跡過程分析紅外發(fā)光管以紅外發(fā)光管以38kHz38kHz頻率發(fā)射出紅外線。頻率發(fā)射出紅外線。當(dāng)反射面地面是白顏色時(shí)，紅外光被反射，當(dāng)反射面地面是白顏色時(shí)，紅外光被反射，接收管接收到接收管接收到38kHz38kHz紅外線，輸出低電平。紅外線，輸出低電平。當(dāng)反射面軌跡是黑色時(shí)，光線被吸收，接收當(dāng)反射面軌跡是黑色時(shí)，光線被吸收，接收管接收不到紅外信號(hào)，輸出高電平。管接收不到紅外信號(hào)，輸出高電平。 避障要求：避障要求：模擬輸出的光電傳感器避障原理模擬輸出的光電傳感器避障原理數(shù)字輸出的光電傳感器避障原理數(shù)字輸出的光電傳感器避障原理注意：調(diào)制的一體化接收頭，輸出的是數(shù)字注意：調(diào)制的一體化接收頭，輸

33、出的是數(shù)字信號(hào)，通過檢測傳感器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱來計(jì)信號(hào)，通過檢測傳感器輸出信號(hào)的強(qiáng)弱來計(jì)算距離的方法行不通。算距離的方法行不通。但是我們能知道：如果保持紅外傳感器和障礙但是我們能知道：如果保持紅外傳感器和障礙物之間的距離待測距離不變，那么：物之間的距離待測距離不變，那么： 當(dāng)改變發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)的強(qiáng)度當(dāng)改變發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)的強(qiáng)度 能控制接收頭接收的紅外信號(hào)的強(qiáng)度能控制接收頭接收的紅外信號(hào)的強(qiáng)度 會(huì)導(dǎo)致當(dāng)發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)強(qiáng)度為某會(huì)導(dǎo)致當(dāng)發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)強(qiáng)度為某個(gè)特定值時(shí)，接收管剛好接收不到紅外信號(hào)。個(gè)特定值時(shí)，接收管剛好接收不到紅外信號(hào)。如何改變發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)的強(qiáng)度？如何改變

34、發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)的強(qiáng)度？最簡單的方法：調(diào)節(jié)可調(diào)電阻最簡單的方法：調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP1的阻值就的阻值就可以改變輸出信號(hào)的幅度?？梢愿淖冚敵鲂盘?hào)的幅度。小車避障距離的確定！小車避障距離的確定！1 1確定小車避障的最遠(yuǎn)距離，如確定小車避障的最遠(yuǎn)距離，如10cm10cm；2 2將傳感器和障礙物之間距離調(diào)整為將傳感器和障礙物之間距離調(diào)整為10cm10cm；3 3調(diào)節(jié)發(fā)光管強(qiáng)度調(diào)整電阻調(diào)節(jié)發(fā)光管強(qiáng)度調(diào)整電阻RP1RP1，使得接收管，使得接收管剛好能接收到此紅外信號(hào)；剛好能接收到此紅外信號(hào)；4 4當(dāng)避障距離小于當(dāng)避障距離小于10cm10cm時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)更高，時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)更高，所以接收管始終能接收到紅外

35、信號(hào)，輸出所以接收管始終能接收到紅外信號(hào)，輸出高電平；高電平；5 5當(dāng)避障距離大于當(dāng)避障距離大于10cm10cm時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)變?nèi)?，時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)變?nèi)酰越邮展芙邮詹坏郊t外信號(hào)，輸出變?yōu)樗越邮展芙邮詹坏郊t外信號(hào)，輸出變?yōu)榈碗娖?。低電平。本部分?nèi)容結(jié)束了！本部分內(nèi)容結(jié)束了！重點(diǎn)：重點(diǎn)：光電效應(yīng)種類及相應(yīng)的光電元件。光電效應(yīng)種類及相應(yīng)的光電元件。典型光電元件的應(yīng)用電路分析。典型光電元件的應(yīng)用電路分析。光電傳感器用于小車循跡和避障的基本原光電傳感器用于小車循跡和避障的基本原理。理。n 屬于自發(fā)電型傳感器：其輸出可直接驅(qū)屬于自發(fā)電型傳感器：其輸出可直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈式儀表；動(dòng)動(dòng)圈式儀表；n 測溫范圍廣：

36、下限可達(dá)測溫范圍廣：下限可達(dá)-270-270C C ，上限，上限可達(dá)可達(dá)18001800C C以上；以上；n 各溫區(qū)中的熱電勢均符合國際計(jì)量委員各溫區(qū)中的熱電勢均符合國際計(jì)量委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。7.2 7.2 熱電偶傳感器熱電偶傳感器thermocouple sensorthermocouple sensor先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)熱電偶工作原理演示熱電偶工作原理演示 結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢。結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢。 7.2.1 7.2.1 熱電偶的工作原理熱電偶的工作原理 熱電效應(yīng)：兩種不同的金屬材料組成一個(gè)閉熱電效應(yīng)：兩種不同的金屬材

37、料組成一個(gè)閉合電路，如果兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同，則在回合電路，如果兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同，則在回路中有電勢存在，這種現(xiàn)象叫。路中有電勢存在，這種現(xiàn)象叫。 產(chǎn)生的電勢叫熱電勢，表示為：產(chǎn)生的電勢叫熱電勢，表示為： 。 構(gòu)成的結(jié)構(gòu)稱為：熱電偶。構(gòu)成的結(jié)構(gòu)稱為：熱電偶。 熱電極熱電極A A測量端工測量端工作端、熱端）作端、熱端） 自由端參自由端參考端、冷端）考端、冷端） 0( ,)ABET T 產(chǎn)生的熱電勢由兩部分組成：接觸電勢和溫產(chǎn)生的熱電勢由兩部分組成：接觸電勢和溫差電勢。差電勢。 000( ,)( )()lnTAABABABBTnKET TeTeTdten)0()()()(),(00CfTfTfTfT

38、TEoAB00( ,)( ,)ABBAET TET T和結(jié)論：結(jié)論：1) 1) 熱電勢大小只與構(gòu)成熱電偶的材料熱電勢大小只與構(gòu)成熱電偶的材料(nA,nB)(nA,nB)和兩端和兩端的溫度的溫度(T,T0)(T,T0)有關(guān)；有關(guān)；2) 2) 若兩個(gè)熱電極材料相同，回路不會(huì)產(chǎn)生熱電勢；若兩個(gè)熱電極材料相同，回路不會(huì)產(chǎn)生熱電勢；3) 3) 材料選定后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端點(diǎn)的材料選定后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端點(diǎn)的溫度有關(guān)；溫度有關(guān)；4 4當(dāng)參考端溫度選定后一般取當(dāng)參考端溫度選定后一般取0 0攝氏度），熱電勢攝氏度），熱電勢的大小只與測量端的溫度有關(guān)；的大小只與測量端的溫度有關(guān)；5 5可以通

39、過測量熱電勢的大小，測量被測溫度?？梢酝ㄟ^測量熱電勢的大小，測量被測溫度。6 6因?yàn)闇囟扰c熱電勢之間的關(guān)系不是線性關(guān)系，所因?yàn)闇囟扰c熱電勢之間的關(guān)系不是線性關(guān)系，所以熱電偶測溫一般采用分度表。以熱電偶測溫一般采用分度表。結(jié)論：利用這個(gè)定律可以將第三導(dǎo)體換成連接導(dǎo)線結(jié)論：利用這個(gè)定律可以將第三導(dǎo)體換成連接導(dǎo)線和毫伏表，只要保證兩個(gè)接點(diǎn)溫度一致，就可以完和毫伏表，只要保證兩個(gè)接點(diǎn)溫度一致，就可以完成熱電勢的測量而不影響熱電偶的輸出。成熱電勢的測量而不影響熱電偶的輸出。應(yīng)用：是工業(yè)上運(yùn)用補(bǔ)償導(dǎo)線測溫的理論基礎(chǔ)應(yīng)用：是工業(yè)上運(yùn)用補(bǔ)償導(dǎo)線測溫的理論基礎(chǔ) 00( ,)( ,)(,) ABB AnABnA

40、BnET T TET TET T 在熱電偶測溫時(shí)，當(dāng)接入得連接導(dǎo)線和測量儀表距離在熱電偶測溫時(shí)，當(dāng)接入得連接導(dǎo)線和測量儀表距離熱電偶較遠(yuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)接點(diǎn)溫度熱電偶較遠(yuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)接點(diǎn)溫度TnTn和和T0T0。 回路總的熱電勢等于熱電偶的熱電勢與連接導(dǎo)線的熱回路總的熱電勢等于熱電偶的熱電勢與連接導(dǎo)線的熱電勢的代數(shù)和。電勢的代數(shù)和。應(yīng)用：制定熱電偶分度表的理論根據(jù)。應(yīng)用：制定熱電偶分度表的理論根據(jù)。00( ,)( ,)(,) ABB AnABnA BnET T TET TET T當(dāng)導(dǎo)體當(dāng)導(dǎo)體A A與連接導(dǎo)線與連接導(dǎo)線AA、導(dǎo)體、導(dǎo)體B B與連接導(dǎo)線與連接導(dǎo)線BB的的熱電特性相同時(shí)，那么：熱電特

41、性相同時(shí)，那么： 00( ,)( ,)(,)ABBAnABnABnET T TET TET TTnTn：被稱為中間溫度，此時(shí)稱為中間溫度定律。：被稱為中間溫度，此時(shí)稱為中間溫度定律。一一 熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶的結(jié)構(gòu)1.1.普通裝配型熱電偶的外形普通裝配型熱電偶的外形7.2.3 7.2.3 熱電偶的結(jié)構(gòu)及材料熱電偶的結(jié)構(gòu)及材料不銹鋼保護(hù)管；不銹鋼保護(hù)管；管徑：管徑：2020、1616、1212、8 8、6mm6mm；長度一般從長度一般從75mm-3m75mm-3m；時(shí)間常數(shù)約為時(shí)間常數(shù)約為1.5-4min1.5-4min。 2.2.鎧裝型熱電偶外形鎧裝型熱電偶外形管徑：管徑：2mm2mm到到8mm

42、 8mm ；長度：長度：0.05m0.05m到百米；到百米；時(shí)間常數(shù)約為時(shí)間常數(shù)約為0.01s0.01s3.3.表面熱電偶表面熱電偶時(shí)間常數(shù)約為時(shí)間常數(shù)約為10ms10ms二二 熱電偶的材料熱電偶的材料1.1.熱電偶傳感器對材料要求：熱電偶傳感器對材料要求： 在同樣溫度下產(chǎn)生的熱電勢要大，且熱電勢在同樣溫度下產(chǎn)生的熱電勢要大，且熱電勢與溫度間應(yīng)成線性或近似線性關(guān)系；與溫度間應(yīng)成線性或近似線性關(guān)系； 耐高溫和抗輻射性能好，在較寬的溫度范圍耐高溫和抗輻射性能好，在較寬的溫度范圍內(nèi)，化學(xué)及物理性能穩(wěn)定；內(nèi)，化學(xué)及物理性能穩(wěn)定； 電導(dǎo)率高，電阻溫度系數(shù)小，比熱小；電導(dǎo)率高，電阻溫度系數(shù)小，比熱?。?價(jià)

43、格便宜。價(jià)格便宜。八種國際通用熱電偶：八種國際通用熱電偶：B:B:鉑銠鉑銠3030鉑銠鉑銠6 6 、R:R:鉑銠鉑銠1313鉑鉑 、S:S:鉑銠鉑銠1010鉑鉑 、 K:K:鎳鉻鎳鉻鎳硅鎳硅 、N:N:鎳鉻硅鎳鉻硅鎳硅鎳硅 、E:E:鎳鉻鎳鉻銅鎳、銅鎳、 J:J:鐵鐵銅鎳銅鎳 、T:T:銅銅銅鎳銅鎳 用于制造鉑熱電偶用于制造鉑熱電偶的各種鉑熱電偶絲的各種鉑熱電偶絲2.2.幾種常用熱電偶的測溫范圍及熱電勢幾種常用熱電偶的測溫范圍及熱電勢 分度分度號(hào)號(hào) 名稱名稱 測量溫度范圍測量溫度范圍 10001000 C C熱電勢熱電勢/ mV/ mVB B鉑銠鉑銠3030鉑銠鉑銠6 650501820 18

44、20 C C4.8344.834R R鉑銠鉑銠1313鉑鉑-50-501768 1768 C C10.50610.506S S鉑銠鉑銠1010鉑鉑-50-501768 1768 C C9.5879.587K K鎳鉻鎳鉻鎳鉻鎳鉻 ( (鋁鋁) ) -270-2701370 1370 C C41.27641.276E E鎳鉻銅鎳鎳鉻銅鎳 ( (康康 銅銅) )270270800 800 C C抗氧化性能強(qiáng)、精度等級最高?？寡趸阅軓?qiáng)、精度等級最高。 與與S S分度號(hào)相比：熱電動(dòng)勢大分度號(hào)相比：熱電動(dòng)勢大15%15%左右，其它性能幾乎完全相同。左右，其它性能幾乎完全相同。 熱電動(dòng)勢極小，故在測量時(shí)熱

45、電動(dòng)勢極小，故在測量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線。一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線。 抗氧化性能強(qiáng)，宜在氧化性、惰性抗氧化性能強(qiáng)，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，使用最廣泛。氣氛中連續(xù)使用，使用最廣泛。 熱電動(dòng)勢最大，即靈敏度最高。熱電動(dòng)勢最大，即靈敏度最高。 熱電偶的線性較差，多數(shù)情況下采用查表法熱電偶的線性較差，多數(shù)情況下采用查表法! !我國從我國從19911991年開始采用國際計(jì)量委員會(huì)規(guī)定的年開始采用國際計(jì)量委員會(huì)規(guī)定的“19901990年國際溫標(biāo)年國際溫標(biāo)”（簡稱（簡稱ITS-90ITS-90的新標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)，的新標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)，制定相應(yīng)分度表，并且有相應(yīng)的線性化集成電路與之制定相應(yīng)分度表，并且有相應(yīng)的線性

46、化集成電路與之對應(yīng)。對應(yīng)。 直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢的關(guān)系時(shí)的約直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢的關(guān)系時(shí)的約束條件是：自由端冷端溫度必須為束條件是：自由端冷端溫度必須為0 0C C。K K熱電偶的分度表熱電偶的分度表 比較查出的比較查出的3 3個(gè)個(gè)熱電勢，可以熱電勢，可以看出熱電勢是看出熱電勢是否線性？否線性？7.2.4 7.2.4 熱電偶冷端的延長熱電偶冷端的延長 作用：可延長熱電偶的冷端，使之遠(yuǎn)離高溫區(qū)；節(jié)作用：可延長熱電偶的冷端，使之遠(yuǎn)離高溫區(qū)；節(jié)約大量貴金屬；易彎曲，便于敷設(shè)。約大量貴金屬；易彎曲，便于敷設(shè)。型號(hào)型號(hào)配用熱電偶配用熱電偶正正- -負(fù)負(fù)導(dǎo)線外皮顏色導(dǎo)線外皮顏色

47、 正正- -負(fù)負(fù)SCSC鉑銠鉑銠1010- -鉑鉑紅紅- -綠綠KCKC鎳鉻鎳鉻 - - 鎳硅鎳硅紅紅- -藍(lán)藍(lán)WCWC5/265/26鎢錸鎢錸5 5- -鎢錸鎢錸2626 紅紅- -橙橙 補(bǔ)償導(dǎo)線在補(bǔ)償導(dǎo)線在0 0100100C C范圍內(nèi)的熱電勢與配套的范圍內(nèi)的熱電勢與配套的熱電偶的熱電勢相等，所以不影響測量精度。熱電偶的熱電勢相等，所以不影響測量精度。補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)型型號(hào)號(hào)配用熱電偶配用熱電偶正正- -負(fù)負(fù)型型號(hào)號(hào)導(dǎo)線外皮顏色導(dǎo)線外皮顏色 正正- -負(fù)負(fù)100100 C C時(shí)的時(shí)的熱電勢熱電勢/ mV/ mVRCRCR R（鉑銠（鉑銠1313鉑）鉑）RCRC紅紅- -綠綠 0.6

48、47 0.647NC NC N N（鎳鉻硅（鎳鉻硅鎳鎳硅）硅）NC NC 紅紅- -黃黃2.7442.744EXEXE E（鎳鉻（鎳鉻銅鎳）銅鎳）EXEX紅紅- -棕棕6.3196.319JXJXJ J（鐵（鐵銅鎳）銅鎳）JXJX紅紅- -紫紫5.2645.264TXTXT T（銅（銅銅鎳銅鎳 ）TXTX紅紅- -白白4.2794.279補(bǔ)償導(dǎo)線外形補(bǔ)償導(dǎo)線外形 AB屏蔽層屏蔽層保護(hù)層保護(hù)層1.1.冷端溫度補(bǔ)償?shù)谋匾岳涠藴囟妊a(bǔ)償?shù)谋匾?用熱電偶的分度表查毫伏用熱電偶的分度表查毫伏- -溫度時(shí)，必須溫度時(shí)，必須滿足滿足t0=0t0=0C C的條件。在實(shí)際測溫中，冷端的條件。在實(shí)際測溫中，冷端

49、溫度常隨環(huán)境溫度而變化，這樣溫度常隨環(huán)境溫度而變化，這樣t0t0不但不不但不是是0 0C C，而且也不恒定，因此將產(chǎn)生誤差。，而且也不恒定，因此將產(chǎn)生誤差。 一般情況下，冷端溫度均高于一般情況下，冷端溫度均高于0 0C C，熱電，熱電勢總是偏小。應(yīng)想辦法消除或補(bǔ)償熱電偶勢總是偏小。應(yīng)想辦法消除或補(bǔ)償熱電偶的冷端損失的冷端損失 。2.2.冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ɡ涠藴囟妊a(bǔ)償?shù)姆椒?冷端恒溫法：冷端恒溫法： 將熱電偶的冷端置于裝有冰水混合物的恒將熱電偶的冷端置于裝有冰水混合物的恒溫容器中，使冷端的溫度保持在溫容器中，使冷端的溫度保持在0 0C C不變。不變。 此法也稱冰浴法，它消除了此法也稱冰浴法，它消除了t0t0不等于不等于0 0C C而引入的誤差，由于冰融化較快，所以一般只而引入的誤差，由于冰融化較快，所以一般只適用于實(shí)驗(yàn)室中。適用于實(shí)驗(yàn)室中。 冰浴法冰浴法在冰瓶中，冰水混合物的溫度在冰