傳感器與檢測技術課件-4溫度的檢測

1、項目四項目四 溫度的檢測與控制溫度的檢測與控制項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制學習情境：學習情境：1. 溫度的檢測范圍：溫度的檢測范圍：202502. 工作車間的溫度要求工作車間的溫度要求:25左右左右如何檢測與控制如何檢測與控制? ?項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制溫度：是表征物體冷熱程度的一種物理量。溫度：是表征物體冷熱程度的一種物理量。單位：攝氏溫度、華氏溫度、國際開爾文溫度單位：攝氏溫度、華氏溫度、國際開爾文溫度讓我們先來認識一下溫度讓我們先來認識一下溫度T（） T（K）項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制要求：利用要求：利用NTC熱敏電阻，設計一

2、個方案，以完成對溫度量的檢測與控制。熱敏電阻，設計一個方案，以完成對溫度量的檢測與控制。 具體如下：溫度由加熱器來給定；具體如下：溫度由加熱器來給定； 輸出量為電壓值，數(shù)字顯示。輸出量為電壓值，數(shù)字顯示。結論：結論：1. NTC熱敏電阻傳感器檢測的溫度范圍？熱敏電阻傳感器檢測的溫度范圍？ 2. 靈敏度如何？靈敏度如何？ 3. 檢測控制電路設計中應注意哪些問題？檢測控制電路設計中應注意哪些問題？任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制熱敏電阻的溫度系數(shù)有正有負，因此分成兩類：熱敏電阻的溫度系數(shù)有正有負，因此分成兩類：PTC熱敏電阻熱敏電阻(正溫

3、正溫度系數(shù)度系數(shù))與與NTC熱敏電阻熱敏電阻(負溫度系數(shù)負溫度系數(shù))。 NTC熱敏電阻測量范圍較寬，主要用于溫度測量； PTC突變型熱敏電阻的溫度范圍較窄，一般用于恒溫加熱控制或溫度開關，也用于彩電中作自動消磁元件。 有些功率PTC也作為發(fā)熱元件用。 PTC緩變型熱敏電阻可用作溫度補償或作溫度測量。 任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻011()0BTTRR e 項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻 項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與

4、控控制制任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻NTC型熱敏電阻傳感器鉑型熱電阻傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：實施步驟：SILIHTILiV)WW(RWV(1) 了解熱敏電阻在實驗儀的所在位置及符號，它是一個蘭色或棕色元件，封裝在雙平行振動梁上片梁的表面。(2) 將FV表切換開關置2V檔，直流穩(wěn)壓電源切換開關置2V檔，按圖接線，開啟主副電源，調整W1(RD)

5、電位器，使FV表指示為100mV左右。這時為室溫時的Vi。（3）將-15V電源接入加熱器，觀察電壓表的讀數(shù)變化，電壓表的輸入電壓：(4) 由此可見，當溫度 時，RT阻值 ，Vi 。 任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制結論：結論：1. NTC熱敏電阻傳感器檢測的溫度范圍？熱敏電阻傳感器檢測的溫度范圍？ -50+300 2. 靈敏度如何？靈敏度如何？ 非線性大，穩(wěn)定性差，誤差較大非線性大，穩(wěn)定性差，誤差較大 3. 檢測控制電路設計中應注意哪些問題？檢測控制電路設計中應注意哪些問題？ 任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻 項項目目四

6、四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務一任務一 認識熱（敏）電阻認識熱（敏）電阻項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制要求：利用銅康銅熱電偶，設計一個方案，以完成對溫度量的檢測與控制。 具體如下：溫度由加熱器來給定，外加電壓15V； 輸出量為電壓值，數(shù)字顯示。結論：結論：1. 銅銅康銅熱電偶康銅熱電偶傳感器檢測的溫度范圍？傳感器檢測的溫度范圍？ 2. 靈敏度如何？靈敏度如何？ 3. 檢測控制電路設計中應注意哪些問題？檢測控制電路設計中應注意哪些問題？任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感

7、器00( ,)( ,)ABCABET TET T項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器000( ,)( ,)( ,)ABACBCET TET TET T項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器00(,)(,)nABnA

8、BET TET T項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器000( ,)( ,)(,)( ,)ABnabABnABnABUET TUET TET TET T項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：實施步驟：任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器1.了解熱電偶在實驗儀上的位置及符號，實驗儀所配的熱電偶是由銅康銅組成的簡易熱

9、電偶，分度號為T。實驗儀有二個熱電偶，它封裝在雙平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中間二根細金屬絲焊成的一點，就是熱電偶）和下片梁的下表面，二個熱電偶串聯(lián)在一起產生熱電勢為二者的總和。2.按圖接線、開啟主、副電源，調節(jié)差動放大器調零旋鈕，使FV表顯示零，記錄下自備溫度計的室溫。項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：實施步驟：任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器（4）將15V直流電源接入加熱器的一端，加熱器的另一端接地，觀察FV表顯示值的變化，待顯示值穩(wěn)定不變時記錄下FV表顯示的讀數(shù)E。（5）用自備的溫度計測出上梁表面熱電偶處的溫度t并記錄下來。（注意：溫度計的測溫

10、探頭不要觸到應變片，只要觸及熱電偶處附近的梁體即可）。（6）根據(jù)熱電偶的熱電勢與溫度之間的關系Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)查銅康銅熱電偶分度表，得到室溫（溫度計測得）時熱電勢。計算：熱端溫度為t，冷端溫度為0時的熱電勢，Eab(t,to),根據(jù)計算結果，查分度表得到溫度t。項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：實施步驟：任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器（）熱電偶測得溫度值與自備溫度計測得溫度值相比較。（8）實驗完畢關閉主、副電源，尤其是加熱器15V電源（自備溫度計 測出溫度后馬上拆去15V電源連接線）其它旋鈕置原始位置。項項目

11、目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制結論：結論：1. 熱電偶傳感器檢測的溫度范圍？熱電偶傳感器檢測的溫度范圍？ -150+400 2. 靈敏度如何？靈敏度如何？ 線性度好，穩(wěn)定性強，誤差不大線性度好，穩(wěn)定性強，誤差不大 3. 檢測控制電路設計中應注意哪些問題？檢測控制電路設計中應注意哪些問題？ 熱電偶受環(huán)境溫度影響較大，需要冷端熱電偶受環(huán)境溫度影響較大，需要冷端 補償。補償。 任務二任務二 認識熱電偶傳感器認識熱電偶傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制要求：利用TN系列紅外傳感器，設計一個方案，以完成對溫度量的檢測與控制。 具體如下：溫度由加熱器來給定，外加電壓15V； 輸

12、出量為音頻信號。結論：結論：1. TN系列紅外傳感器系列紅外傳感器檢測的溫度范圍？檢測的溫度范圍？ 2. 靈敏度如何？測量范圍多遠？靈敏度如何？測量范圍多遠？ 3. 檢測控制電路設計中應注意哪些問題？檢測控制電路設計中應注意哪些問題？ 4. 紅外傳感器最大的優(yōu)勢是什么？紅外傳感器最大的優(yōu)勢是什么？任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器 項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制TN 系列傳感器裝配圖：任務三任務三

13、 認識紅外傳感器認識紅外傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器總體結構圖項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：實施步驟：任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器本系統(tǒng)包括按鍵部分、音頻輸出部分和TN紅外測溫傳感器接入部分。按鍵部分：按鍵部分：按鍵開始測溫，一直按下，聽到聲音表示測溫完畢。音頻輸出部分：音頻輸出部分：主要將單片機SPCEO61A兩路音頻輸入端通過LM386放大，經喇叭播放。TN紅外測溫傳感器接入部分：紅外測溫傳感器接入部分：通過SPCEO61A的IO口的控制，將測得的溫度送給單片機中來處

14、理。項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制方案設計案例：實施步驟：任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器電路圖項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制結論：結論：1. TN系列紅外傳感器檢測的溫度范圍？系列紅外傳感器檢測的溫度范圍？ -30+70 2. 靈敏度如何？測量范圍多遠？靈敏度如何？測量范圍多遠？ 線性度好，穩(wěn)定性強，誤差??；線性度好，穩(wěn)定性強，誤差??； 測量范圍可達測量范圍可達30米。米。 3. 檢測控制電路設計中應注意哪些問題？檢測控制電路設計中應注意哪些問題？ 4. 紅外傳感器最大的優(yōu)勢是什么？紅外傳感器最大的優(yōu)勢是什么？ 可進行非接觸測量?？蛇M行非接觸測量。

15、任務三任務三 認識紅外傳感器認識紅外傳感器項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制針對提出的受控對象，選擇何種檢測設備？如何控制？針對提出的受控對象，選擇何種檢測設備？如何控制？討論討論參數(shù)項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制針對提出的受控對象，選擇何種檢測設備？如何控制？針對提出的受控對象，選擇何種檢測設備？如何控制？方案制定方案制定根據(jù)對比以上幾種傳感器的性能參數(shù)，主要考慮到測量范圍、性能及價格分析我們要測定的溫度，決定選用熱電偶為檢測設備?？紤]到熱電偶傳感器的使用環(huán)境和條件，控制系統(tǒng)選擇微機控制。溫度值數(shù)字和曲線同時顯示。項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測測與與控控制制總結總結1. 掌握各種測溫傳感器的使用方法；2. 熟悉各種測溫傳感器的參數(shù)和性能；3. 能夠根據(jù)已知條件，合理選擇檢測設備；4. 熟悉各種測溫傳感器的數(shù)據(jù)處理過程、接口電路和控制方式。項項目目四四 溫溫度度的的檢檢測