第四章熱電式熱電阻集成溫度傳感器2013

1、天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電氣工程與自動化學(xué)院 主講主講 王紅一王紅一內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 熱電偶熱電偶 4.2.1 4.2.1 常用熱電偶及其結(jié)構(gòu)常用熱電偶及其結(jié)構(gòu) 4.2.2 4.2.2 熱電偶的測溫原理、基本定律及溫度補(bǔ)償熱電偶的測溫原理、基本定律及溫度補(bǔ)償 4.2.3 4.2.3 熱電偶的應(yīng)用熱電偶的應(yīng)用被測量被測量 溫度溫度( ( ) ) 電阻變化電阻變化( ( R R) )、電勢變化、電勢變化、磁導(dǎo)率變化、熱膨脹變化。磁導(dǎo)率變化、熱膨脹變化。內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧1、常用熱電偶的分類及其結(jié)構(gòu)、常用熱電偶的分類及其結(jié)構(gòu) 1）普通型熱電偶）

2、普通型熱電偶 2）鎧裝熱電偶）鎧裝熱電偶 3）薄膜熱電偶）薄膜熱電偶2、熱電偶的測溫原理？、熱電偶的測溫原理？ 熱電效應(yīng)：將不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成閉合回路。當(dāng)兩個熱電效應(yīng)：將不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成閉合回路。當(dāng)兩個接合點(diǎn)溫度接合點(diǎn)溫度T 和和 T0不同時，則在該回路中就會產(chǎn)生電動勢。不同時，則在該回路中就會產(chǎn)生電動勢。),(),()()(),(0000TTeTTeTeTeTTEABABABAB熱電偶回路產(chǎn)生的電動勢熱電偶回路產(chǎn)生的電動勢兩種導(dǎo)體的接觸電勢兩種導(dǎo)體的接觸電勢單一導(dǎo)體的溫差電勢單一導(dǎo)體的溫差電勢內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧3、熱電偶基本定律、熱電偶基本定律：（1）均質(zhì)導(dǎo)體定律：）均質(zhì)導(dǎo)體定律：均

3、勻?qū)w（或半導(dǎo)體）組成的閉合回路不均勻?qū)w（或半導(dǎo)體）組成的閉合回路不產(chǎn)生熱電勢；產(chǎn)生熱電勢；（2）中間導(dǎo)體定律：）中間導(dǎo)體定律： 接入導(dǎo)體和儀表測量熱電勢的條件和基礎(chǔ)。接入導(dǎo)體和儀表測量熱電勢的條件和基礎(chǔ)。（3）中間溫度定律：）中間溫度定律：參考溫度計算修正法的理論依據(jù)，為熱電勢分度奠定理論基礎(chǔ)參考溫度計算修正法的理論依據(jù)，為熱電勢分度奠定理論基礎(chǔ)（4）標(biāo)準(zhǔn)電極定律：）標(biāo)準(zhǔn)電極定律：),(),(00TTETTEABABC),(),(),(00TTETTETTTEnABnABnAB),(),(),(0C0C0TTETTETTEBAAB內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧4、熱電偶冷端補(bǔ)償：、熱電偶冷端補(bǔ)償： 為什

4、么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？ 冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心男?？冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心男?？不不穩(wěn)穩(wěn)定定（1）冰點(diǎn)法）冰點(diǎn)法 （2）補(bǔ)償導(dǎo)線法）補(bǔ)償導(dǎo)線法（3）冷端補(bǔ)償器法）冷端補(bǔ)償器法（4）熱電勢修正法）熱電勢修正法 硬件法、軟件法硬件法、軟件法（5）采用集成電路）采用集成電路補(bǔ)補(bǔ)償償方方法法 熱電偶測溫原理：只有參比端溫?zé)犭娕紲y溫原理：只有參比端溫度恒定時，回路總熱電勢度恒定時，回路總熱電勢EAB(T,T0)才是溫度才是溫度T的單值函數(shù)！的單值函數(shù)！ 熱電偶分度表中，熱電勢熱電偶分度表中，熱電勢溫度溫度的對應(yīng)值以的對應(yīng)值以T00為基礎(chǔ)。為基礎(chǔ)。2）補(bǔ)償導(dǎo)線法）補(bǔ)償導(dǎo)線法補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線0100

5、C AB0ABBQnQC0CP0PAnABnPQn0,ETTETETETETETET TET T， 如果如果B、Q的性質(zhì)相同，則的性質(zhì)相同，則 ；如果；如果 A、P 的性質(zhì)的性質(zhì)相同，則相同，則 ，所以，所以 BQn0ETPA0nET AB0ABAB0ETTETET，冷端溫度補(bǔ)償冷端溫度補(bǔ)償 補(bǔ)償導(dǎo)線法又稱冷端延長補(bǔ)償導(dǎo)線法又稱冷端延長法或延伸熱電極法，遠(yuǎn)移至溫法或延伸熱電極法，遠(yuǎn)移至溫度變化較平緩的環(huán)境中。度變化較平緩的環(huán)境中。 材料：熱電性質(zhì)與熱電偶材料：熱電性質(zhì)與熱電偶相近（相近（01000100 C C）：）：3）冷端補(bǔ)償器法（補(bǔ)償電橋法）冷端補(bǔ)償器法（補(bǔ)償電橋法）不平衡電橋不平衡電橋

6、R4（銅絲）（銅絲）R1=R2=R=1(錳銅錳銅絲絲)Rg（限流）（限流）0 C 恒溫恒溫T0=f (時間時間, 環(huán)境環(huán)境)冷端溫度補(bǔ)償冷端溫度補(bǔ)償調(diào)整調(diào)整Rg電阻電阻 Uba=E(T0, 0),) 0,() 0,(),(),(000TETETTEUTTEEba說明：說明：當(dāng)當(dāng)T0變化時，由于冷端補(bǔ)償變化時，由于冷端補(bǔ)償器的接入，儀表所指示的總電勢器的接入，儀表所指示的總電勢E仍仍保持為保持為E(T,0)，相當(dāng)于熱電偶冷端自相當(dāng)于熱電偶冷端自動處于動處于0 C。4） 熱電勢修正法熱電勢修正法中間溫度定律中間溫度定律得得方法：方法：測測T0 查表查表EAB(T0, 0)測測EAB(T, T0)

7、計算計算EAB(T, T0, 0)查表求查表求T。) 0 ,(),() 0 ,(000TETTETTEABABAB),(),(),(00TTETTETTTEnABnABnAB冷端溫度補(bǔ)償冷端溫度補(bǔ)償4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 熱電偶熱電偶 4.3.1 4.3.1 熱電阻的測溫原理熱電阻的測溫原理 4.3.2 4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn) 4.3.3 4.3.3 熱電阻測溫電橋熱電阻測溫電橋 4.4.1 4.4.1 集成溫度傳感器基本原理集成溫度傳感器基本原理 4.4.2 4.4.2 集成溫度傳感器舉例集成溫度傳感器舉例（AD590AD590） 4.3 熱電阻熱電

8、阻4.3.1 熱電阻測溫原理熱電阻測溫原理原理：原理：利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而改變電阻值隨溫度的變化而改變的性質(zhì)的性質(zhì)來測量溫度來測量溫度。實驗證明：實驗證明：l 多數(shù)多數(shù)金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體在溫度升高在溫度升高1時，阻值變化時，阻值變化 0.4% 0.6%；l 多數(shù)具有負(fù)溫度系數(shù)的多數(shù)具有負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體半導(dǎo)體在溫度升高在溫度升高1時，阻值時，阻值變化變化 3% 6%； l多數(shù)導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的關(guān)系式為：多數(shù)導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的關(guān)系式為：測溫范圍：測溫范圍： 01TTRtR1、熱電阻的材料、熱電阻的材料 電阻溫度系數(shù)要大：單位電阻溫度系數(shù)要

9、大：單位1/，定義為：，定義為：l 越大越大制成的溫度計的制成的溫度計的靈敏度靈敏度越高越高測量結(jié)果越準(zhǔn)確；測量結(jié)果越準(zhǔn)確；l 一般非常數(shù)，一般非常數(shù)， 不同溫度數(shù)值不同不同溫度數(shù)值不同 =f(T) ；l 材料越純材料越純,越大。越大。 要求有較大的電阻率：要求有較大的電阻率：因為電阻率越大因為電阻率越大電阻體積越小電阻體積越小熱容量和熱慣性越小熱容量和熱慣性越小溫度變化的響應(yīng)越快溫度變化的響應(yīng)越快。 在測溫范圍內(nèi)，在測溫范圍內(nèi)，要求物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定要求物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。 復(fù)現(xiàn)性好、復(fù)制性強(qiáng)、易得到純凈物質(zhì)復(fù)現(xiàn)性好、復(fù)制性強(qiáng)、易得到純凈物質(zhì)。 電阻值與溫度間近似為電阻值與溫度間近似為線性關(guān)系線

10、性關(guān)系，便于測溫的分度和讀數(shù)。，便于測溫的分度和讀數(shù)。 價格低。價格低。綜上所述：綜上所述：鉑、銅、鐵、鎳鉑、銅、鐵、鎳和一些和一些半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料比較適合做熱電阻。比較適合做熱電阻。dTdRRdTRdR1 熱電阻按材料分類熱電阻按材料分類（1） 鉑熱電阻鉑熱電阻特點(diǎn)：特點(diǎn)：精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠、易于提純、復(fù)制性好、精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠、易于提純、復(fù)制性好、具有良好的工藝性、可以制成極細(xì)的鉑絲、電阻率較高；在具有良好的工藝性、可以制成極細(xì)的鉑絲、電阻率較高；在0 C 以上，其電阻與溫度的關(guān)系接近于直線以上，其電阻與溫度的關(guān)系接近于直線(其電阻溫度系數(shù)為其電阻溫度系數(shù)為3.910

11、3 / C )。作用：作用：工業(yè)測量，溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)儀器。工業(yè)測量，溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)儀器。ITS-90國際溫標(biāo)規(guī)國際溫標(biāo)規(guī)定，在定，在13.81K961.78的標(biāo)準(zhǔn)儀器為鉑電阻溫度計。的標(biāo)準(zhǔn)儀器為鉑電阻溫度計。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)小；在還原氣氛中，特別是在高溫下，易電阻溫度系數(shù)小；在還原氣氛中，特別是在高溫下，易被污染變脆；價格昂貴。被污染變脆；價格昂貴。常用鉑電阻分度號：常用鉑電阻分度號： Pt1000，Pt100和和 Pt104.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)鉑電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系鉑電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系: :在在0 0850850范圍內(nèi)范圍內(nèi): :2t01R

12、RAtBt在在 -200-20000范圍內(nèi)范圍內(nèi): :32t01100RRAtBtC t 式中，式中， 為溫度為為溫度為 t t 時的鉑電阻的阻值；時的鉑電阻的阻值； 為溫度為為溫度為00時的鉑電阻的阻值；時的鉑電阻的阻值； A A、B B、C C 均為常數(shù)，且均為常數(shù)，且 /， /， /。tR0R33.940 10A75.802 10B 124.274 10C 33.940 10 對滿足上述關(guān)系的熱電阻，其溫度系數(shù)約為對滿足上述關(guān)系的熱電阻，其溫度系數(shù)約為 /。由上式可見，電阻值由上式可見，電阻值Rt與與 t 及及R0有關(guān)，當(dāng)有關(guān)，當(dāng)R0 值不同時，即使在同樣值不同時，即使在同樣的溫度下其的

13、溫度下其Rt 的值也不同。因此的值也不同。因此作為測量用熱電阻必須規(guī)定作為測量用熱電阻必須規(guī)定R0值值。 4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn) 鉑電阻材料的純度通常用鉑電阻材料的純度通常用百度電阻比百度電阻比 W W(100)(100) 來表示，即來表示，即 1000100RWR 式中式中, , 表示水沸點(diǎn)表示水沸點(diǎn) (100) (100) 時的鉑電阻的電阻值；時的鉑電阻的電阻值； 表表示水冰點(diǎn)（示水冰點(diǎn)（00）時的鉑電阻的電阻值。）時的鉑電阻的電阻值。 100R0R 目前技術(shù)水平已達(dá)到目前技術(shù)水平已達(dá)到 W W(100) =1.3930 (100) =1.3930 ，與之相應(yīng)的鉑

14、純度為，與之相應(yīng)的鉑純度為 99.9995 %99.9995 %，工業(yè)用鉑電阻純度為，工業(yè)用鉑電阻純度為 。1001.387 1.390W4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)（2） 銅熱電阻銅熱電阻優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：線性度好，電阻溫度系數(shù)大、價格低、精度適中；線性度好，電阻溫度系數(shù)大、價格低、精度適中；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度較差，熱慣性大，機(jī)械強(qiáng)度較差，熱慣性大， 100時，易被氧化；時，易被氧化；測溫范圍：測溫范圍：-50+150。常用銅電阻分度號：常用銅電阻分度號：Cu100和和Cu50銅電阻的電阻溫度特性方程為：銅電阻的電阻溫度特性方程為：23t01RRAtBtCt由于由于B、C 比

15、比 A 小得多，所以可以簡化為：小得多，所以可以簡化為：t01RRAt34.28 10A式中，式中， 為常數(shù)。為常數(shù)。4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn) 001ttRtR熱電阻名稱熱電阻名稱分度號分度號0時阻值時阻值()測溫范圍（測溫范圍（）特點(diǎn)特點(diǎn)銅電阻銅電阻Cu50500.05-50150線性好，價格低，線性好，價格低，適用于無腐蝕性介適用于無腐蝕性介質(zhì)質(zhì)Cu1001000.1鉑電阻鉑電阻Pt50500.003-200850精度高，價格貴，精度高，價格貴，適用于中性和氧化適用于中性和氧化性介質(zhì)，但線性度性介質(zhì)，但線性度差差Pt1001000.0064.3.2 熱電阻的種類及特

16、點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn) 如果用分度號為如果用分度號為Pt100Pt100的鉑電阻測溫，在計算時錯的鉑電阻測溫，在計算時錯用了用了Cu100Cu100的分度表，查得的溫度為的分度表，查得的溫度為 200 200 ，則實際，則實際溫度比溫度比 200 200 大？還是?。空f明原因。大？還是?。空f明原因。4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)（3 3）其他類型熱電阻）其他類型熱電阻 上述兩種熱電阻對于低溫和超低溫測量性能不理想，而銦、上述兩種熱電阻對于低溫和超低溫測量性能不理想，而銦、錳、碳等熱電阻材料卻是測量錳、碳等熱電阻材料卻是測量低溫和超低溫低溫和超低溫的理想材料。的理想材料。 銦電阻

17、銦電阻用用 99.99999.999 高純度的銦絲繞成電阻，可在室溫至高純度的銦絲繞成電阻，可在室溫至 4.2K 4.2K 溫度范圍內(nèi)使用。實驗證明：在溫度范圍內(nèi)使用。實驗證明：在 4.24.215K 15K 溫度范圍內(nèi)，靈溫度范圍內(nèi)，靈敏度比鉑電阻高敏度比鉑電阻高1010倍；缺點(diǎn)是材料軟，復(fù)制性差。倍；缺點(diǎn)是材料軟，復(fù)制性差。錳電阻錳電阻測溫范測溫范圍為圍為 2 263K63K，電阻隨溫度變化大、靈敏度高。但材料脆，難拉成，電阻隨溫度變化大、靈敏度高。但材料脆，難拉成絲。絲。碳電阻碳電阻適合用液氦溫域的溫度測量，價廉，對磁場不敏感，適合用液氦溫域的溫度測量，價廉，對磁場不敏感，熱穩(wěn)定性較差。

18、熱穩(wěn)定性較差。 另外，常用一定比例的錳、鎳、銅、鈦、鎂的另外，常用一定比例的錳、鎳、銅、鈦、鎂的氧化物氧化物混合制混合制成成半導(dǎo)體熱電阻半導(dǎo)體熱電阻熱敏電阻熱敏電阻。2、 熱電阻的結(jié)構(gòu)類型熱電阻的結(jié)構(gòu)類型（1） 普通型熱電阻普通型熱電阻感溫元件感溫元件保護(hù)套管保護(hù)套管接線盒接線盒與熱電偶類似與熱電偶類似4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)（2） 鉑熱電阻鉑熱電阻玻璃燒結(jié)式玻璃燒結(jié)式 陶瓷架式陶瓷架式云母管架式云母管架式昂貴昂貴雙線雙線無感無感繞制繞制4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)（3） 鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻力學(xué)性好力學(xué)性好熱電阻熱電阻+ +保護(hù)套管保護(hù)套管+ +絕

19、絕緣材料緣材料封裝封裝4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn) 它比裝配式鉑電阻直徑小，易彎曲，適宜安裝在管道狹它比裝配式鉑電阻直徑小，易彎曲，適宜安裝在管道狹窄和要求快速反應(yīng)、微型化等特殊場合。窄和要求快速反應(yīng)、微型化等特殊場合。 （4） 薄膜熱電阻薄膜熱電阻陶瓷陶瓷鉑鉑真空鍍膜法真空鍍膜法熱慣性??！熱慣性??！厚膜厚膜7m7m薄膜薄膜2m2m4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：體積細(xì)小體積細(xì)小 ，響應(yīng)時間快，響應(yīng)時間快 ，一致性好一致性好 ，機(jī)械性能好抗震、抗，機(jī)械性能好抗震、抗振動振動 ，精度高，精度高 ，價格便宜，價格便宜 等。等。4.3.2 熱電阻的種類

20、及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)3、 半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體熱電阻半導(dǎo)體熱電阻熱敏電阻。熱敏電阻。材料：材料：常用一定比例的錳、鎳、常用一定比例的錳、鎳、銅、鈦、鎂的銅、鈦、鎂的氧化物氧化物混合制成?；旌现瞥?。l 負(fù)溫度系數(shù)負(fù)溫度系數(shù)NTCl 正溫度系數(shù)正溫度系數(shù)PTCl 臨界溫度系數(shù)臨界溫度系數(shù)CTR測溫特點(diǎn)：測溫特點(diǎn)：近似線性關(guān)系近似線性關(guān)系變化劇烈變化劇烈變化劇烈變化劇烈(1) 半導(dǎo)體熱敏電阻的形狀半導(dǎo)體熱敏電阻的形狀 片狀、柱狀和珠狀片狀、柱狀和珠狀4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)(2) 半導(dǎo)體熱敏電阻實物照片半導(dǎo)體熱敏電阻實物照片應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：適用于大功率的

21、轉(zhuǎn)換適用于大功率的轉(zhuǎn)換電源、開關(guān)電源、電源、開關(guān)電源、UPS電源及各電源及各類大功率照明燈具、電加熱器的類大功率照明燈具、電加熱器的浪涌電流抑制。浪涌電流抑制。MF74超大功率型超大功率型NTC熱敏電阻器熱敏電阻器應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于空調(diào)設(shè)備、廣泛應(yīng)用于空調(diào)設(shè)備、暖氣設(shè)備、電子體溫計、液位傳感、暖氣設(shè)備、電子體溫計、液位傳感、汽車、電子臺歷、手機(jī)電池。汽車、電子臺歷、手機(jī)電池。MF52珠狀測溫型珠狀測溫型NTC熱敏電阻器熱敏電阻器 4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：半導(dǎo)體集成電路、液晶顯半導(dǎo)體集成電路、液晶顯示、晶體管及移動通訊設(shè)備用石英振示、晶體管

22、及移動通訊設(shè)備用石英振蕩器的溫度補(bǔ)償、可充電電池的溫度蕩器的溫度補(bǔ)償、可充電電池的溫度探測、計算機(jī)微處理器的溫度探測、探測、計算機(jī)微處理器的溫度探測、需溫度補(bǔ)償?shù)母鞣N電路。需溫度補(bǔ)償?shù)母鞣N電路。 CMF貼片式貼片式NTC熱敏電阻器熱敏電阻器應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：電腦、打印機(jī)、家用電電腦、打印機(jī)、家用電器等。器等。 MF55系列絕緣薄膜型系列絕緣薄膜型NTC熱敏電阻器熱敏電阻器4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn)(3) 熱敏電阻的特點(diǎn)熱敏電阻的特點(diǎn)測溫范圍：測溫范圍：-100300優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，約為電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，約為 電阻率大，利于小型化，連接導(dǎo)線

23、的影響可以忽略；電阻率大，利于小型化，連接導(dǎo)線的影響可以忽略； 結(jié)構(gòu)簡單、體積小，可以用于測量結(jié)構(gòu)簡單、體積小，可以用于測量點(diǎn)溫度點(diǎn)溫度； 熱慣性小，適用于熱慣性小，適用于表面溫度及快速變化溫度表面溫度及快速變化溫度。不足：不足：熱敏電阻溫度特性分散、互換性差、非線性嚴(yán)重。熱敏電阻溫度特性分散、互換性差、非線性嚴(yán)重。 進(jìn)一步的發(fā)展依賴于進(jìn)一步的發(fā)展依賴于半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和制造工藝水平半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和制造工藝水平的的提高。提高。4.3.2 熱電阻的種類及特點(diǎn)熱電阻的種類及特點(diǎn))/1 (10)63(2C4.3.3 熱電阻測溫電橋熱電阻測溫電橋說明：為了消除說明：為了消除金屬熱電阻金屬熱電阻（幾歐

24、（幾歐幾十歐范圍）幾十歐范圍）中的中的引線電阻引線電阻和和連接導(dǎo)線電阻連接導(dǎo)線電阻受溫度變化而改變其受溫度變化而改變其阻值大小，從而影響熱電阻測溫。阻值大小，從而影響熱電阻測溫。測溫電橋測溫電橋兩線制兩線制、三線制三線制、四線制接法四線制接法。4.3.3 熱電阻測溫電橋熱電阻測溫電橋不平衡電橋不平衡電橋tltracRRRrrRR2)(2RlRl4.3.3 熱電阻測溫電橋熱電阻測溫電橋工業(yè)用常用線路工業(yè)用常用線路 兩線制兩線制特點(diǎn)：特點(diǎn)：l 接入一個橋臂；接入一個橋臂；l 引線與連接導(dǎo)線隨環(huán)境溫度變化全部加引線與連接導(dǎo)線隨環(huán)境溫度變化全部加 入到熱電阻的變化之中；入到熱電阻的變化之中；l 簡單，

25、仍有應(yīng)用；簡單，仍有應(yīng)用；l 引出線的電阻值特性：銅：引出線的電阻值特性：銅：=0.2(R0)； 鉑鉑: = 0.1(R0) 。Rt：熱電阻；：熱電阻； r：引線；：引線； r：連接導(dǎo)線；連接導(dǎo)線； Rr：調(diào)整電阻：調(diào)整電阻 三線制三線制方法：方法：l 熱電阻有熱電阻有三個引線；三個引線；l 其中兩根其中兩根+ +連接導(dǎo)線的電阻分別加到電連接導(dǎo)線的電阻分別加到電橋橋；l 第三根接到電源線上；第三根接到電源線上；l 電源與電橋的連接點(diǎn)電源與電橋的連接點(diǎn)a a從儀表內(nèi)部的橋從儀表內(nèi)部的橋路上移到熱電阻附近。路上移到熱電阻附近。效果：效果：變化影變化影響減小。響減小。rtacRrrRRradRrrR

26、R1RlRlRl4.3.3 熱電阻測溫電橋熱電阻測溫電橋4.4 集成溫度傳感器集成溫度傳感器 集成電路溫度傳感器集成電路溫度傳感器是將作為感溫器件的是將作為感溫器件的溫敏晶體管及其外溫敏晶體管及其外圍電路圍電路集成在同一芯片上的集成化溫度傳感器（集成在同一芯片上的集成化溫度傳感器（integrated integrated temperature sensortemperature sensor）。）。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：是測溫精度高、復(fù)現(xiàn)性好、線性優(yōu)良、體積小、熱容是測溫精度高、復(fù)現(xiàn)性好、線性優(yōu)良、體積小、熱容量小、穩(wěn)定性好、輸出電信號大、使用方便和成本低廉等。量小、穩(wěn)定性好、輸出電信號大、使用方

27、便和成本低廉等。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：是測量范圍僅為是測量范圍僅為 -80 -80 150 150。 因此，在最近十年內(nèi)集成電路溫度傳感器得到了迅速發(fā)展，因此，在最近十年內(nèi)集成電路溫度傳感器得到了迅速發(fā)展，成為半導(dǎo)體溫度傳感器的主要發(fā)展方向之一。目前，商品化的集成為半導(dǎo)體溫度傳感器的主要發(fā)展方向之一。目前，商品化的集成電路溫度傳感器已經(jīng)廣泛用于溫度檢測、控制、補(bǔ)償?shù)葓龊?。成電路溫度傳感器已?jīng)廣泛用于溫度檢測、控制、補(bǔ)償?shù)葓龊稀?4.4 4.4 集成溫度傳感器集成溫度傳感器4.4 集成溫度傳感器集成溫度傳感器：2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代問世；年代問世；電壓或電流。電壓或電流。測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等小、微功耗等, ,適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫, ,不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn), ,外圍電路簡單。外圍電路簡單。AD590AD590、AD592AD592、TMP17TMP17、LM35LM35等。等。 4.4 集成溫度傳感器集成溫度傳感器20世紀(jì)90年代中期問世；亦稱。是微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動檢測技術(shù)(ATE)的結(jié)晶溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器(或寄