温度传感器应用举例ppt课件.ppt
温度传感器与检测作作 者：者： 专专 业：农业电气化与自动化业：农业电气化与自动化 时时 间：间：20142014年年1111月月1212日日 温度传感器温度传感器1 1 温度测量概述2 2 接触测量下温传的类型及应用3 3 非接触测量下温传的类型及应用5 5 小结n 温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁多的传感器中，温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。在工业生产自动化流程中，温度测量点要占全部测量点的一半左右。n温度是反映物体冷热状态的物理参数。 温度标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子热运动越剧烈。 n模拟图：在一个密闭的空间里，气体分子在高温时的运动速度比低温时快！n低温n高温热膨胀式热膨胀式温度传感器温度传感器 不需要电源，耐用；但感温部件体积较大。 n 气体的体积与热力学温度成正比 热电偶温度传感器热电偶温度传感器 n热电偶的结构热电偶的结构用镍铬镍硅热电偶测炉温时，其冷端温度30，在直流电位计上测得的热电势30.839mV，求炉温。解： 查镍铬镍硅热电偶分度表 （30，0）=1.203 mV EAB(T,0)=E(T,30)+ EAB(30 ,0) =30.839+1.203=32.042(mV) 再查分度表得 T=770。热电阻式温度传感器热电阻式温度传感器 n当cpu温度急剧上升时，表面封装式热敏电阻阻值急剧减小，减小到一定值时，使三极管导通，触发继电器动作，实现过热保护作用。n PC 的主板对温度 是非常敏感的，主板又是非常接近发热的电源电阻，不断提高的cpu主频，不仅提高了cpu的速度也使得它的工作温度提高，在这种场合下，表面封装式热敏电阻既可以快速响应，又可以过热保护。 铁氧体温度传感器铁氧体温度传感器铁氧体温度传感器已在家用电饭锅中普遍应用。在电饭锅的电加热器中央有热敏铁氧体，其锅里温度设计成103，当锅内水分熬干，温度升高到103时，热敏铁氧体突然丧失铁磁性，其下的磁铁及杠杆在重力作用下降落，将电接点压开，结束煮饭阶段。至于此后的保温过程，则是靠双金属片温度开关间歇地接通电源而实现的。n电饭锅中的铁氧体温度传感器原理图 n示温涂料（变色涂料）n装满热水后图案变得清晰可辨n示温材料传感器红外温度计红外温度计n红外探测器最核心的部分是一个透镜，红外线能量由透镜汇聚到检测器上，再由检测器转化成电信号，经环境温度偏差补偿后最终以温度单位显示出来，这种测量适于一定距离的温度测量，而无需接触受热对象。集成温度传感器集成温度传感器n集成温度传感器可分为模拟式、逻辑输出和数字式三大类。其中模拟式又分为电压型和电流型两种。n集成温度传感器是利用晶体管PN结的伏安特性与温度的关系制成的一种固态传感器。它是把PN结及其辅助电路集成在同一个芯片上，完成温度测量及信号输出功能的专用IC，突出优点是有理想的线性输出，体积小。由于PN结受耐热性能和特性范围的限制，集成温度传感器只能用来测150以下的温度。nAD590(电流型)nLM35(电压型)n性能特点独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 C至+125 。华氏相当于是-67 F到257华氏度 -10 C至+85 C范围内精度为0.5 C通过并联可实现多点组网功能； 无需外部器件 供电电压范围为3.05.5V； 零待机功耗 温度以9或12位数字量读出 用户可定义非易失性温度报警设置 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度的器件 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会烧毁集成数字式温度传感器DS18B20n19n DS1820 测温原理图n DS1820 内部结构图集成数字温度传感器DS18B20温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者温度相等。常用的接触式测温仪表：(1) 膨胀式温度计。(2) 热电阻温度计。 (3) 热电偶温度计。(4) 其他原理的温度计。n小结优点：直观、可靠，测量仪表也比较简单。缺点： 由于敏感元件必须与被测对象接触，在接触过程中就可能破坏被测对象的温度场分布，从而造成测量误差。 有的测温元件不能和被测对象充分接触，不能达到充分的热平衡，使测温元件和被测对象温度不一致，也会带来误差。 在接触过程中，介质腐蚀性，高温对测温元件的影响，影响测温元件的可靠性和工作寿命。 温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过辐射能量进行热交换，由辐射能的大小来推算被测物体的温度。常用的非接触式测温仪表：(1) 辐射式温度计：基于普朗克定理 光电高温计，辐射温度计，比色温度计。(2) 光纤式温度计：光纤的温度特性、传光介质。 光纤温度传感器，光纤辐射温度计。优点：不与被测物体接触，不破坏原有的温度场，在被测物 体为运动物体时尤为适用。缺点：精度一般不高。n24n温度传感器及检测温度传感器及检测
