傳感與檢測技術CH2

1、正版可修改PPT課件傳感與檢測技術CH2 傳感與檢測技術模塊二 溫度傳感器的應用模塊二 溫度傳感器的應用模塊學習目標：1.掌握溫度傳感器的種類、特性、主要參數(shù)和選用方法；2.能熟練對溫度傳感器進行檢測；3.能正確安裝使用溫度傳感器；4.能分析溫度傳感器的信號檢測和轉換電路工作原理，并能進行熟練調試。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用任務描述：利用熱敏電阻制作和調試冰箱溫度測量電路，測溫范圍-1030時誤差不大于1。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用學習目標：1.能根據(jù)熱敏電阻溫度傳感器特性正確選用熱敏電阻；2.能識別和檢測熱敏電阻質量；3.能分析熱敏電阻測溫電路的信號檢測和轉換電路的工

2、作原理；4.掌握溫度表測溫電路的調試方法。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用學習準備：工具：電烙鐵、鑷子、偏口鉗、螺絲刀等常用電子裝接工具。儀器、儀表：穩(wěn)壓電源、萬用表、水銀溫度計。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用器件、材料：表2-1元件、材料清單序號名稱型號單位數(shù)量1熱敏電阻NTC10K個12集成運算放大器LM358個13微調電位器5k個24電壓表頭5V個15電阻20K個26電阻10K個27電阻51K個28電阻200K個29盛水容器大于1升個110焊錫絲米111電路板或面包板75mm*150mm塊12導線米213松香盒1項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用任務一熱敏電阻的識別、檢

3、測和選用知識準備：1.熱敏電阻的特性熱敏電阻由金屬氧化物或陶瓷半導體材料經(jīng)成型、燒結等工藝制成或由碳化硅材料制成按其特性來說可分為兩類一類是其阻值隨溫度升高而增大稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC另一類是其阻值隨溫度的升高而減小稱為負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用NTC熱敏電阻的阻值R與溫度TK之間的關系式為:Rt=R0exp(B1/T-1/T0)（2.1）式中：R0熱力學溫度為T0K時的電阻值B為常數(shù)一般為30005000。不同型號NTC熱敏電阻的測溫范圍不同一般為-50+300。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用2.熱敏電阻溫度傳感器的優(yōu)缺點優(yōu)點：靈敏度高(即

4、溫度每變化一度時電阻值的變化量大)價格低廉。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用缺點:（1）線性度較差尤其是突變型正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的線性度很差通常作為開關器件用于溫度開關、限流或加熱元件負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC經(jīng)過采取工藝措施線性有所改善在一定溫度范圍內可近似為線性當作溫度傳感器可用于小溫度范圍內的低精度測量如空調器、冰箱等。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用（2）互換性差。由于制造上的分散性同一型號不同個體的熱敏電阻其特性不盡相同R0相差3%5%B值相差3%左右。通常測試儀表和傳感器由廠方配套調試、供應出廠后不可互換。3存在老化、阻值緩變現(xiàn)象。因此以熱敏電阻為傳感器溫度儀表一般

5、每23年需要校驗一次。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用應用熱敏電阻器時，必須對它的幾個比較重要的參數(shù)進行測試。一般來說，熱敏電阻器對溫度的敏感性高，所以不宜用表來測量它的阻值。這是因為萬用表的工作電流比較大，流過熱敏電阻器時會發(fā)熱而使阻值改變。但用萬用表也可簡易判斷熱敏電阻器能否工作，具體熱敏電阻器的檢測方法如下：項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用將萬用表撥到歐姆擋（視標稱電阻值確定擋位），用鱷魚夾代替表筆分別夾住熱敏電阻器的兩個引腳，記下此時的阻值；然后用手捏住熱敏電阻器，觀察萬用表示數(shù)，此時會看到顯示的數(shù)據(jù)（指針會慢慢移動）隨著溫度的升高而改變，這表明電阻值在逐漸改變（負溫度系數(shù)

6、熱敏電阻器阻值會變小，正溫度系數(shù)熱敏電阻器阻值會變大）。當阻值改變到一定數(shù)值時，顯示數(shù)據(jù)會（指針）逐漸穩(wěn)定。若環(huán)境溫度接近體溫，則采用這種方法就不靈。這時可用電烙鐵或者開水杯靠近或緊貼熱敏電阻器進行加熱，同樣會看到阻值改變。這樣，則可證明這只溫度系數(shù)熱敏電阻器是好的。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用用萬用表檢測負溫度系數(shù)熱敏電阻器時，需要注意熱敏電阻器上的標稱阻值與萬用表的讀數(shù)不一定相等。這是由于標稱阻值是用專用儀器在25的條件下測得的，而用萬用表測量時有一定的電流通過熱敏電阻器而產(chǎn)生熱量，而且環(huán)境溫度不一定正是25，所以不可避免地會產(chǎn)生誤差。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用任務實

7、施：檢測并記錄熱敏電阻的好壞。任務二熱敏電阻式溫度表電路制作（可用萬能電路板制作電路，也可用面包板或模塊制作電路。）知識準備：1、焊接方法：（1）準備施焊準備好焊錫絲和烙鐵。此時特別強調的施烙鐵頭部要保持干凈，即可以沾上焊錫（俗稱吃錫）。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用（2）加熱焊件將烙鐵接觸焊接點，注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分，例如印制板上引線和焊盤都使之受熱，其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分（較大部分）接觸熱容量較大的焊件，烙鐵頭的側面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件，以保持焊件均勻受熱。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用（3）熔化焊料當焊件加熱到能熔化焊料的溫度后將焊絲置于焊點，

8、焊料開始熔化并潤濕焊點。（4）移開焊錫當熔化一定量的焊錫后將焊錫絲移開。（5）移開烙鐵當焊錫完全潤濕焊點后移開烙鐵，注意移開烙鐵的方向應該是大致45的方向。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用2.焊接注意事項（1）選用合適的焊錫，應選用焊接電子元件用的低熔點焊錫絲。（2）助焊劑，用25%的松香溶解在75%的酒精（重量比）中作為助焊劑。（3）電烙鐵使用前要上錫，具體方法是：將電烙鐵燒熱，待剛剛能熔化焊錫時，涂上助焊劑，再用焊錫均勻地涂在烙鐵頭上，使烙鐵頭均勻的吃上一層錫。（4）焊接方法，把焊盤和元件的引腳用細砂紙打磨干凈，涂上助焊劑。用烙鐵頭沾取適量焊錫，接觸焊點，待焊點上的焊錫全部熔化并浸沒

9、元件引線頭后，電烙鐵頭沿著元器件的引腳輕輕往上一提離開焊點。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用（5）焊接時間不宜過長，否則容易燙壞元件，必要時可用鑷子夾住管腳幫助散熱。（6）焊點應呈正弦波峰形狀，表面應光亮圓滑，無錫刺，錫量適中。（7）焊接完成后，要用酒精把線路板上殘余的助焊劑清洗干凈，以防炭化后的助焊劑影響電路正常工作。（8）集成電路應最后焊接，電烙鐵要可靠接地，或斷電后利用余熱焊接?；蛘呤褂眉呻娐穼Ｓ貌遄?，焊好插座后再把集成電路插上去。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用任務實施：按圖2-3將電路焊接在實驗板上認真檢查電路正確無誤后接好熱敏電阻

10、和電壓表頭。任務三熱敏電阻式溫度表電路調試知識準備：由固定電阻R1、R2、熱敏電阻RT及R3+VR1構成測溫電橋把溫度的變化轉化成微弱的電壓變化再由運算放大器LM358進行差動放大運算放大器的輸出端接5V的直流電壓表頭用來顯示溫度值。電阻R1與熱敏電阻RT的節(jié)點接運放的反相輸入端當被測溫度升高時該點電位降低運放輸出電壓升高表頭指針偏轉角度增大以指示較高的溫度值反之當被測溫度降低時表頭指針偏轉角度減小以指示較低的溫度值。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用VR1用于調“0”VR2用于調節(jié)放大器的增益即分度值。調試方法步驟如下：1準備盛水容器、冷水、60以上熱水、水銀溫度計、攪棒等。把傳感器和水

11、銀溫度計放入盛水容器中接通電路電源。加入冷水和熱水不斷攪動通過調節(jié)冷、熱水比例使水溫為20。調節(jié)電路的VR1使表頭指針正向偏轉，然后回調VR1使指針返回指針剛剛指到0V刻度上時停止調節(jié)(表頭指示的起點為定為20)。2.容器中加熱水和冷水不斷攪動把水溫調整到30通過調節(jié)電路的VR2使表頭指針指在5V刻度上。3.重復1、2步驟23次調試完成。電壓表頭指示的電壓值乘以2再加上20就等于所測溫度。項目一 熱敏電阻在冰箱溫度控制中的應用4.檢驗在2030范圍內的任一溫度點水銀溫度計的讀數(shù)與指針式溫度表的讀數(shù)是否一致誤差應不大于1。注意調試過程中要不斷攪動以使傳感器與水銀溫度計感受同一溫度同時要要等水銀溫

12、度計的讀數(shù)穩(wěn)定后再調試電路。由于熱敏電阻是一個電阻電流流過它時會產(chǎn)生一定的熱量因此電路設計時應確保流過熱敏電阻的電流不能太大以防止熱敏電阻自熱過度否則系統(tǒng)測量的是熱敏電阻發(fā)出的熱度而不是被測介質的溫度。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用任務描述：本項目利用PN結溫度傳感器制作和調試溫室大棚溫度測量電路，測溫范圍-4050時誤差不大于1。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用學習目標：1.能根據(jù)PN結溫度傳感器特性正確選用PN結溫度傳感器；2.能識別和檢測PN結溫度傳感器質量；3.能分析PN結溫度傳感器測溫電路的信號檢測和轉換電路的工作原理；4.掌握PN結溫度傳感器應用電路的調試方法。項

13、目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用學習準備：工具：電烙鐵、鑷子、偏口鉗、螺絲刀等常用電子裝接工具。儀器、儀表：穩(wěn)壓電源、萬用表、水銀溫度計。器件、材料：項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用表2-3元件、材料清單序號名稱型號單位數(shù)量1PN結溫度傳感器2DWM1型個12集成運算放大器LM358個13微調電位器5k個24電壓表頭5V個15電阻20K個26電阻10K個27電阻51K個28電阻200K個29盛水容器大于1升個110焊錫絲米111電路板或面包板75mm*150mm塊12導線米213松香盒1項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用任務一PN結溫度傳感器的識別、檢測和選用知識準備：PN

14、結溫度傳感器是利用PN結的電壓隨溫度成近似線性變化這一特性實現(xiàn)對溫度的檢測、提主制和補償?shù)裙δ??？芍苯佑冒雽w二極管或將半導體三極管接成二極管（將三極管的集電極與基極短接，利用BE結作為感溫器件）做成PN結溫度傳感器。這種傳感器的測溫范圍為-50150C。與其他的溫度傳感器相比有較好的線性度，且尺寸小，響應快，只敏度高，熱時間常數(shù)小，因此用途較廣。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用例如硅管的PN結的結電壓在溫度每升高1C時，下降約2mV(而一般熱電偶的溫度靈敏度僅為3-50V/C)，在一定的電流下，PN結的正向電壓與溫度之間的線性關系更接近理論推導值。例如砷化鎵和硅溫敏二極管在1-400

15、K范圍內的溫度特性表現(xiàn)為良好的線性。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用1.溫敏二極管的基本特性項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用對于不同的工作電流，溫敏二極管的基本特性，即UF-T關系是不同的；但是UF-T之間總是線性關系。如圖2-4 DWM1型溫敏二極管，在恒流下，UF-T在-50+150范圍內，呈很好的線性關系。溫敏三極管，晶體管發(fā)射結上的正向電壓隨溫度上升而近似線性下降，這種特性與二極管十分相似。晶體管的T-UBE關系比二極管的TU關系更符合理想情況，所以表現(xiàn)出更好的電壓-溫度線性關系。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用2PN結溫度傳感器的特點優(yōu)點：靈敏地高，線性好，價

16、格低廉缺點：特性隨個體不同而有差異，一致性差。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用3PN結溫度傳感器的檢測方法檢測溫敏二極管的極性，可以通過二極管管腳的長短進行判斷，長腳為正極，短腳為負極；若管腳已做處理，不能直觀判斷，可以選用MF10型萬用表，將其擋位開關撥到歐姆擋R100，用鱷魚夾代替表筆分別夾住溫敏二極管的兩引腳，若測得阻值一大一小，則管子是正常的。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用3PN結溫度傳感器的檢測方法阻值小的那次，黑色表筆接的是溫敏二極管的正極，紅色表筆接的是二極管的負極。在環(huán)境溫度明顯低于體溫時，進行讀數(shù)；用手捏住熱敏二極管，可看到表針指示的阻值逐漸減小；松開手后，

17、阻值加大，逐漸復原。這樣的熱敏二極管可以選用（最高工作溫度100左右）。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用任務實施：檢測并記錄PN結溫度傳感器的好壞。任務二PN結溫度傳感器式溫度表電路制作（可用萬能電路板制作電路，也可用面包板或模塊制作電路。）項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用知識準備：PN結溫度傳感器是有極性的，有正負之分。流過PN結溫度傳感器的電流可選用100uA左右。PN結溫度傳感器在0時的輸出電壓不是為0伏，而是700mv左右，并隨著溫度的升高而降低。PN結溫度傳感器在常溫區(qū)使用（-50200）溫度范圍的選取應按實際需要來確定。PN結溫度傳感器的輸出信號較大，每度有2mv左

18、右，因此可依據(jù)實際應用情況是否要加放大電路的。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用任務實施：按圖2-5將電路焊接在實驗板上認真檢查電路正確無誤后接好PN結溫度傳感器和電壓表頭。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用任務三PN結溫度傳感器式溫度表電路調試知識準備：由固定電阻R1、R2、溫敏二極管VD1及R3+VR1構成測溫電橋把溫度的變化轉化成微弱的電壓變化再由運算放大器LM358進行差動放大運算放大器的輸出端接5V的直流電壓表頭用來顯示溫度值。電阻R1與溫敏二極管VD1的節(jié)點接運放的反相輸入端當被測溫度升高時該點電位降低運放輸出電壓升高表頭指針偏轉

19、角度增大以指示較高的溫度值反之當被測溫度降低時表頭指針偏轉角度減小以指示較低的溫度值。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用VR1用于調“0”VR2用于調節(jié)放大器的增益即分度值。調試方法步驟如下：1準備盛水容器、冷水、60以上熱水、水銀溫度計、攪棒等。把做好防水措施的溫敏二極管和水銀溫度計放入盛水容器中接通電路電源。加入冷水和熱水不斷攪動通過調節(jié)冷、熱水比例使水溫為20。調節(jié)電路的VR1使表頭指針正向偏轉，然后回調VR1使指針返回指針剛剛指到0V刻度上時停止調節(jié)(表頭指示的起點為定為20)。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用2.容器中加熱水和冷水不斷攪動把水溫調整到30通過調節(jié)電路的V

20、R2使表頭指針指在5V刻度上。3.重復1、2步驟23次調試完成。電壓表頭指示的電壓值乘以2再加上20就等于所測溫度。4.檢驗在2030范圍內的任一溫度點水銀溫度計的讀數(shù)與指針式溫度表的讀數(shù)是否一致誤差應不大于1。項目二PN結溫度傳感器在溫室大棚中的應用任務實施：按照上述步驟進行電路調試，并將結果填在下表內。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用任務描述：利用熱電偶制作和調試溫度表電路，測溫范圍-50100時誤差不大于1。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用學習目標：1.能根據(jù)熱電偶溫度傳感器特性正確選用熱電偶；2.能識別和檢測熱電偶質量；3.能分析熱電偶測溫電路的信號檢測和轉換電路的工作

21、原理；4.掌握溫度表測溫電路的調試方法。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用學習準備：工具：電烙鐵、鑷子、偏口鉗、螺絲刀等常用電子裝接工具。儀器、儀表：穩(wěn)壓電源、萬用表、水銀溫度計。器件、材料：項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用表2-6元件、材料清單序號名稱型號單位數(shù)量1熱電偶銅-康銅個12集成運算放大器LM324個23微調電位器500個14電壓表頭5V個15電阻10K個26電阻9.1K個27電阻100K個18電阻200K個19電容0.1vf個210盛水容器大于1升個111焊錫絲米112電路板或面包板75mm*150mm塊13導線米214松香盒1項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應

22、用任務一熱電偶的識別、檢測和選用知識準備：熱電偶傳感器的實物如圖2-6所示項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用熱電偶原理兩種不同材料的導體(或半導體)A與B的兩端分別相接形成閉合回路，就構成了熱電偶，如圖2-7所示。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用當兩接點分別放置在不同的溫度T和T0時，則在電路中就會產(chǎn)生熱電動勢，形成回路電流。這種現(xiàn)象稱為賽貝克效應，或稱為熱電效應。產(chǎn)生的熱電動勢由兩個接點的接觸電動勢和同一導體的溫差電動勢兩部分組成，但因在熱電偶閉合回路中兩個溫差電動勢相互抵消，故熱電動勢就等于接觸電

23、動勢E(T，T0)。熱電動勢E的大小隨T和T0的變化而變化，三者之間具有確定的函數(shù)關系，因而測得熱電動勢的大小就可以推算出被測溫度。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用熱電偶就是基于這一原理來測溫的。熱電偶通常用于高溫測量，置于被測溫度介質中的一端(溫度為T)稱為熱端或工作端；另一端(溫度為T0)稱為冷端或自由端，冷端通過導線與溫度指示儀表相連。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關系，制成熱電偶分度表，分度表是自由端溫度在0時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。熱電偶兩根導體(或稱熱電極)的選材不僅要求熱電動勢要大，以提高靈敏度，又要具有較好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。常用的熱電偶有：鉑銠-鉑

24、、銅-銅鎳、鎳鉻-鎳硅等。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用2、關于熱電偶的三個基本定律（1）均質導體定律由同一種均質導體(或半導體)兩端焊接組成閉合回路，無論導體截面如何及溫度如何分布，將不產(chǎn)生接觸電動勢，溫差電動勢相抵消，回路中總電勢為零?？梢?，熱電偶必須由兩種不同的均質導體或半導體構成。若熱電極材料不均勻，由于溫度梯度存在，將會產(chǎn)生附加熱電動勢。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用（2）中間溫度定律熱電偶回路兩接點(溫度為T、T0)間的熱電動勢，等于熱電偶在溫度為T、T1時的熱電動勢與在溫度為T、T0時的熱電動勢的代數(shù)和。T1稱為中間溫度。由于熱電偶ET之間通常呈非線性關系，當

25、冷端溫度不為0時，不能利用已知回路實際熱電動勢E(T，T0)直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知回路實際熱電動勢E(T，T0)查表得到溫度值后，再加上冷端溫度來求得熱端被測溫度值，必須按中間溫度定律進行修正。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用（3）中間導體定律在熱電偶回路中接入中間導體(第三導體C，如圖2-14(a)所示)，只要中間導體兩端溫度相同(均為T1)，中間導體的引入對熱電偶回路總電動勢沒有影響。依據(jù)中間導體定律，在熱電偶實際測溫應用中，常采用將熱端焊接、冷端斷開后連接的導線，與溫度指示儀表連接構成測溫回路，如圖2-8所示。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用項目三 熱電偶

26、在輸油管道溫度測量中的應用熱電偶溫度傳感器的特性當熱電偶的熱端溫度為T、冷端溫度為T1時，構成熱電偶的兩根導體A、B之間的熱電動勢E為E=(l)/e1n(A)式中，為玻耳茲曼常量；A、分別導體A、B的電子密度?？梢姛犭妱觿菖c熱電偶熱、冷端之間的溫差成正比，與構成熱電偶導體的材料有關，而與其粗細、長短無關。同時也可以看到，只有當冷端溫度1=才能根據(jù)熱電動勢的大小確定熱端溫度，但實際上冷端的溫度是隨環(huán)境溫度變化而變化的，因此實際應用中需對冷端進行溫度補償。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用4.熱電偶的種類及結構形式1）熱電偶的分類常用熱電偶可分為標準化和非標準化兩大類。所謂標準化熱電偶溫度傳

27、感器是指國家標準規(guī)定了其熱電動勢與溫度的關系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶溫度傳感器，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶溫度傳感器在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶溫度傳感器，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。我國從1988年1月1日起，熱電偶溫度傳感器和熱電阻溫度傳感器全部按IEC國際標準生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設計型熱電偶溫度傳感器。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用2)熱電偶的結構形式熱電偶的基本結構是熱電極、絕緣材料和保護管；并與顯示儀表、記錄儀表或計算機等配套使用。在現(xiàn)場使用中根據(jù)環(huán)境，被測介質

28、等多種因素研制成適合各種環(huán)境的熱電偶。熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細分有耐高溫熱電偶，耐磨熱電偶，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫熱風爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶等。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用熱電偶溫度傳感器的優(yōu)缺點熱電偶溫度傳感器是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點，測量精度高；因熱電偶溫度傳感器直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響；溫度測量范圍廣。常用的

29、熱電偶溫度傳感器在-50+1600范圍內均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269(如金-鐵鎳鉻熱電偶)，最高可達+2800(如鎢-錸熱電偶)。性能可靠，機械強度高。使用壽命長，安裝方便。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用熱電偶溫度傳感器的優(yōu)缺點熱電偶的缺點，靈敏度低，熱電偶的靈敏度很低，如型熱電偶溫度每變化時，電壓變化只有大約40，因此對后續(xù)的信號放大電路要求較高。熱電偶往往用貴金屬制成，價格較貴。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用任務實施：檢測并記錄熱電偶的好壞。任務二熱電偶式電路安裝知識準備：1.、熱電偶的安裝方式項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用項目三 熱電偶在輸

30、油管道溫度測量中的應用電路制作：在實際測溫中，冷端溫度常隨工作環(huán)境溫度而變化，為了使熱電動勢與被測溫度間呈單值函數(shù)關系，必須對冷端進行補償。常用的補償方法有以下幾種。0恒溫法：把熱電偶的冷端放入裝滿冰水混合物的保溫容器(0恒溫槽)中，使冷端保持0。這種方法常在實驗室條件下使用。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用硬件補償法：熱電偶在測溫的同時，再利用其他溫度傳感器（如PN結）檢測熱電偶冷端溫度，再由差動運算放大器對兩者溫度對應的電動勢或電壓進行合成，輸出被測溫度對應的熱電動勢，在換算成被測溫度。補償導線法：由不同導體材料制成、在一定溫度范圍內(一般在100以下)具有與所眶乏萬奉電偶的熱電動

31、勢的標稱值相同的一對帶絕緣層的導線叫做補償導線。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用為了簡化測溫電路，對冷端溫度的補償通常采用補償導線法。必須指出，當熱電偶與指示儀表的兩根導線選用相同材料時，其作用只是用來把熱電動勢傳遞到控制室的儀表端子上，本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，故不起補償作用。因此，在工程實際這兩根導線采用了不同材料的專門導線補償導線，使兩根補償導線構成新的熱電動勢補償熱電偶。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用任務實施：按圖2-12將電路焊接在實驗板上認真檢查電路正確無誤后接好熱電偶和電壓表頭。任務三熱電偶式電路調試項目三

32、熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用知識準備：準備盛水容器、冷水、60以上熱水、水銀溫度計、攪棒等。1.調節(jié)差動放大器調零旋鈕，使電壓表顯示零，記錄下自備水銀溫度計的室溫。2.加入熱水，觀察電壓表顯示值的變化，待顯示值穩(wěn)定不變時記錄下電壓表顯示的讀數(shù)E。3.用自備的水銀溫度計測出熱電偶處的溫度T并記錄下來。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用4.根據(jù)熱電偶的熱電勢與溫度之間的關系式：項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用其中：T-熱電偶的熱端（工作端或稱測溫端）溫度；Tn-熱電偶的冷端（自由端即熱電勢輸出端）溫度也就是室溫；T0-0。項目三 熱電偶在輸油管道溫度測量中的應用熱端溫度為T，冷端

33、溫度為室溫時熱電勢EAB（T，Tn）=（F/V顯示表E）/1002(100為差動放大器的放大倍數(shù)，2為二個熱電偶串聯(lián))。熱端溫度為室溫，冷端溫度為0，銅康銅的熱電勢：EAB（Tn，T0）：查所附的熱電偶自由端為0時的熱電勢和溫度的關系（即銅康銅熱電偶分度表），得到室溫（溫度計測得）時的熱電勢。計算熱端溫度為T、冷端溫度為0時的熱電勢EAB（T，T0）,根據(jù)計算結果，查分度表得到溫度T。熱電偶測得溫度值與自備溫度計測得溫度值相比較。項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用任務描述：利用集成溫度傳感器制作和調試溫度表電路，測溫范圍2030時誤差不大于1。項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表

34、中的應用學習目標：1.能根據(jù)集成溫度傳感器特性正確選用集成溫度傳感器；2.能識別和檢測集成溫度傳感器的質量；3.能分析集成溫度傳感器測溫電路的信號檢測和轉換電路的工作原理；4.掌握集成溫度傳感器測溫電路的調試方法。項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用學習準備：工具：電烙鐵、鑷子、偏口鉗、螺絲刀等常用電子裝接工具。儀器、儀表：穩(wěn)壓電源、萬用表、水銀溫度計。器件、材料：項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用表2-9元件、材料清單序號名稱型號單位數(shù)量1集成式溫度傳感器AD590個12集成運算放大器LM358個13微調電位器5k個24電壓表頭5V個15電阻20K個26電阻10K個27

35、電阻51K個28電阻200K個29盛水容器大于1升個110焊錫絲米111電路板或面包板75mm*150mm塊12導線米213松香盒1項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用任務一 集成式溫度傳感器的識別、檢測和選用知識準備：晶體管的b-e結正向壓降的不飽和值與熱力學溫度T和通過發(fā)射極電流存在一定的關系。集成溫度傳感器則是將晶體管的b-e結作為溫度敏感元件，加上信號放大、調整電路、AD轉換或DA轉換等電路集成在一個芯片上制成的，按其輸出信號的不同可分為以電壓、電流、頻率或周期形式輸出的模擬集成溫度傳感器和以數(shù)字量形式輸出的數(shù)字集成溫度傳感器。項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用任

36、務一 集成式溫度傳感器的識別、檢測和選用集成溫度傳感器的優(yōu)點是:使用簡便、價格低廉、線性好、誤差小、適合遠距離測量、控溫、免調試等。項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用模擬集成溫度傳感器（1）電流輸出式集成溫度傳感器電流輸出式集成溫度傳感器的特點是輸出電流與熱力學溫度(或攝氏溫度)成正比，電流溫度系數(shù)K1的單位是uA/，典型產(chǎn)品有:AD590、AD592、TMP17集成溫度傳感器等，圖2-13是AD590的外形圖，其靈敏度是1uA/。圖2-14為AD590的封裝形式。項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用項目四 集成溫度傳感器在數(shù)字顯示溫度表中的應用電壓輸出式集成溫度傳感器電壓輸出式集成溫度傳感器的特點是輸出電壓與熱力學溫度(或攝氏溫度)成正比，電壓溫度系數(shù)Ku，典型產(chǎn)品有:LM334、LM35等。以熱力學溫度定標，靈敏度是10m/K。頻率輸出式集成溫度傳感器頻率輸出式集成溫度傳感器的特點是輸出方波的頻率與