檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)：第4章2A阻抗式傳感器

1、 4、1、3 熱電阻和熱敏電阻原理: 利用電阻率隨溫度變化的特性制成的傳感器叫電阻式溫度傳感器。兩大類：金屬熱電阻 利用金屬材料的電阻率隨溫度變化的特性工作。如：銅、鉑。熱敏電阻 利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化的特性工作。1、鉑電阻特點(diǎn)：物理化學(xué)性能穩(wěn)定，良好工藝性，電阻與溫度之間關(guān)系近似直線。在國際實(shí)用溫標(biāo)中，作為-2590C630OC的溫度基準(zhǔn)。缺點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)較小。鉑電阻與溫度之間的關(guān)系近似直線：-200C0C： R(t) =R01+ At + B t 2 +C(t-100C) t 3 0OC630OC: R(t) =R0（1+ At + B t 2 ）鉑電阻的精度與鉑的純度有關(guān)，因

2、此百度電阻比W(100)可以反映金屬純度（純度越高，比值越大）。工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻其百度電阻比大于或等于1.391。 Pt10,是10， Pt100,是100.(0OC)測定熱電阻，查鉑電阻分度表，得到測量溫度值。 2、銅電阻工業(yè)上若對測量精度要求不高而溫度又較低，常用銅熱電阻。特點(diǎn)：-50150線性度好，溫度系數(shù)比鉑高，容易提純加工，價格便宜。 R(t) =R01+ At + B t 2 +C t 3 缺點(diǎn)：易于氧化，不適于在腐蝕性介質(zhì)或高溫下工作；電阻率低，體積大。百度電阻比,大于或等于1.425。工業(yè)上常用R0 為 Cu50,50, Cu100,100 。（0oC） 熱電阻測溫電路由金屬熱

3、電阻RT組成的單臂變化電橋，R1R2R3是固定電阻，R0是調(diào)零電阻，RP是滿度調(diào)節(jié)電阻,Rres、RFS分別等于RT在起始溫度(如0C)及滿度(如100C)時的電阻值。開關(guān)S撥到位置“2”，即測量溫度。P208熱電阻測溫電橋電路（探頭遠(yuǎn)距離連接） 可調(diào)電阻Rp接觸電阻可能會導(dǎo)致零點(diǎn)不穩(wěn)電位器的接觸電阻不影響電橋平衡三線連接法：連接導(dǎo)線電阻阻值隨溫度變化。只要長度和電阻溫度系數(shù)a都相等,不會產(chǎn)生溫度誤差。二、熱敏電阻熱敏電阻：用半導(dǎo)體材料制成的熱敏器件。1.熱敏電阻類型PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻,用于過熱保護(hù)，溫度開關(guān)。CTR臨界溫度系數(shù)熱敏電阻,用于過熱保護(hù)，溫度開關(guān)。NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,

4、適用于溫度測量,溫度開關(guān)。NTC熱敏電阻一種氧化物燒結(jié)體。測量范圍-1003000C。與熱電阻相比，其特點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，大約是金屬熱電阻的10倍。結(jié)構(gòu)簡單，體積小，可測量點(diǎn)溫度，電阻率高，熱慣性小，適合動態(tài)測量。溫度系數(shù)：溫度變化1度時電阻值的相對變化量。B：熱敏電阻的材料常數(shù)，一般B=2000K6000K。T是國際開爾文溫度。NTC熱敏電阻的溫度補(bǔ)償并聯(lián)補(bǔ)償法在熱敏電阻上并聯(lián)一個溫度系數(shù)很小的固定電阻，使等效電阻與溫度的關(guān)系在一定范圍內(nèi)是線性的。 功耗較小時發(fā)熱少，電壓與電流成比例，冷態(tài)電阻由外界溫度決定；電流較大時，功耗大，發(fā)熱，阻值下降；因此要根據(jù)熱敏電阻的允許功耗確定流過

5、熱敏電阻的電流。一般使功耗在1毫瓦內(nèi)較合適。U/VNTC伏安特性熱敏電阻測溫電路熱敏電阻RT組成單臂變化的電橋，R2R3是平衡電阻，R1是起始電阻，阻值等于RT在t0時的阻值， R4是滿度電阻，阻值為RT在測量溫度上限時的阻值。RP8是滿度調(diào)節(jié)電阻。R5R6為uA表修正、保護(hù)作用P208熱電阻傳感器應(yīng)用氣體成分分析（P229）當(dāng)電阻絲的電流I和熱導(dǎo)池的壁面溫度tc固定時，電阻絲的阻值R只與混合氣體的導(dǎo)熱系數(shù)c有關(guān)。式中：為電阻絲材料的電阻溫度系數(shù)，k為熱導(dǎo)池常數(shù)。結(jié)論：通過對電阻絲的測量便可實(shí)現(xiàn)雙組分氣體含量的分析溫度控制器（封閉空間） 采用正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，熱敏電阻阻

6、值小，A點(diǎn)電位較高，三極管V1,V2導(dǎo)通，繼電器工作，繼電器觸點(diǎn)K閉合，電熱絲通電加熱，恒溫室升溫； 當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時，熱敏電阻阻值變大，A點(diǎn)電位降低，三極管V1,V2截止，繼電器不工作，觸點(diǎn)K斷開，電熱絲不通電，停止加熱，恒溫室降溫。RP作用：恒溫溫度設(shè)定，該控制器適用于恒溫溫度高于室溫場合?？烧{(diào)式電接點(diǎn)溫度繼電器原理，水銀液體在玻璃管內(nèi)受熱膨脹，測量溫度，水銀液體導(dǎo)電接通或斷開電觸點(diǎn)。結(jié)構(gòu)：兩根開關(guān)觸點(diǎn)引出線，其中一根與感溫泡的水銀相通，另一根與毛細(xì)管中的鉑絲相連接，旋轉(zhuǎn)頂部的調(diào)節(jié)螺母，可使毛細(xì)管中的鉑絲根據(jù)設(shè)定溫度上下移動。用途：既能指示溫度，又能設(shè)定溫度值，當(dāng)測量溫度到達(dá)設(shè)定溫度時

7、，開關(guān)觸點(diǎn)接通，輸出控制或報警信號。繼電器原理繼電器分類： 固態(tài)繼電器、機(jī)電繼電器固態(tài)繼電器(SSR)，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動，不含運(yùn)動零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)元件，他利用電子元器件的電、磁和光特性來完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場效應(yīng)管，可控硅等器件的開關(guān)特性，來達(dá)到無觸點(diǎn)，無火花地接通和斷開被控電路的功能。機(jī)電繼電器原理機(jī)電繼電器就其在控制電路中的作用來講，它是以一定的輸入信號(如電流、電壓或其它非電信號)實(shí)現(xiàn)自動切換電路的“開關(guān)”。所以，它是一種自動、遠(yuǎn)動電器元件。機(jī)電繼電器作為一個控制電器，它有兩個主要部分：一 個是控制系統(tǒng)(又叫輸入回路)；另一個是被控制系統(tǒng)(又 叫輸出回路)。機(jī)電繼電器參數(shù)：工作電壓， 如5V,12V,24V,電流，小繼電器一般為幾十毫安。（如48VDC）觸點(diǎn)參數(shù)，開關(guān)觸點(diǎn)數(shù)量，允許通過觸點(diǎn)電流、電壓等（如10A240VAC,10A24V）。使用方法，用萬用表測量找出工作線圈接點(diǎn)，線圈通電判定常開觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)，公共觸點(diǎn)，焊接電路前畫出引腳圖。 7，8引腳是繼電器的驅(qū)動線圈。1,5引腳是常閉觸