参量传感器之热电阻(热电偶、热敏电阻)-公开课件.ppt

热电偶测温的主要特点 热电偶是目前世界上科研和生产中应用最普遍、最广泛的温度测量元件。 它属于自发电型传感器：测量时可以不需外加电源，可直接驱动动圈式仪表； 测温范围广：下限可达-270 ?C ，上限可达1800 ?C以上；它既可以用于流体温度测量，也可以用于固体温度测量。既可以测量静态温度，也能测量动态温度。 三、热电偶自由端（冷端）温度的补偿 补偿导线法 冷端温度修正法 仪表调零修正法 0℃恒温法 补偿电桥法 不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同 连接补偿导线时要注意区分正负极，使其分别与热电偶的正负极一一对应 补偿导线连接端的工作温度不能超出（0~100℃），否则会给测量带来误差。 冰浴法 将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使冷端的温度保持在0?C不变。此法也称冰浴法，它消除了t0不等于0?C而引入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适用于实验室中。 冰浴法接线图 1—被测流体管道 2—热电偶 3—接线盒 4—补偿导线 5—铜质导线 6—毫伏表 7—冰瓶 8—冰水混合物 9—试管 10—新的冷端 DS1820的特性 ???单线接口：仅需一根口线与MCU连接； ???无需外围元件； ???由总线提供电源； ???测温范围为-55℃～125℃，精度为0.5℃； ???九位温度读数； ???A/D变换时间为200ms； ???用户可以任意设置温度上、下限报警值，且能够识别具体报警传感器。??? * * * 温度t2，t3位置对调，＋变为－ * * * * * * * * * * * * 图 热电阻传感器的结构 电阻体由电阻丝和电阻支架组成。由于铂的电阻率大，而且相对机械强度较大，通常铂丝直径在0.03～（0.07mm±0.005）mm之间，可单层绕制，电阻体可做得很小。 铜的机械强度较低，电阻丝的直径较大，一般为（0.1±0.005）mm 的漆包铜线或丝包线分层绕在骨架上，并涂上绝缘漆而成。 由于铜电阻测量的温度低，一般多用双绕法，即先将铜丝对折，两根丝平行绕制，两个端头处于支架的同一端，这样工作电流从一根热电阻丝进入，从另一根丝反向出来，形成两个电流方向相反的线圈，其磁场方向相反，产生的电感就互相抵消，故又称无感绕法。这种双绕法也有利于引线的引出。 热敏电阻的外形、结构及符号 热敏电阻 测量时先对仪表进行标定。将绝缘的热敏电阻放入30℃（表头的零位）的温水中，待热量平衡后，调节RP1，使指针在30℃上，再加热水，用更高一级的温度计监测水温，使其上升到50℃。待热量平衡后，调节RP2，使指针指在50℃上。再加入冷水，逐渐降温，反复检查30～50℃范围内刻度的准确性。 阻值与温度满足以下关系： 1 2 3 4 5 　　　其中R0为T0时的电阻，T为绝对温度，B=1500～3000K 或 右图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻？ P200图9-12 1. 按温度系数分类 稳定性差，一致性差（同一型号差3~5%）； 灵敏度高（可测量0.001 ～ 0.005度的微小变化）； 热惯性小，结构简单，使用广泛。 2. 特点 NTC：具有负温度系数，阻值随温度升高而下降， 一般－50～300℃； PTC：具有正温度系数，阻值随温度升高而升高； CTR：具有临界温度系数，温度变化具有突变性。 3. 热敏电阻外形 聚脂塑料封装热敏电阻 玻璃封装NTC热敏电阻 带安装孔的热敏电阻 大功率PTC热敏电阻 其它热敏电阻 热电阻测温电路图 其中r1、r2、r3为引线电阻 r1 r2 r3 三、热电阻传感器的应用 1、金属热电阻传感器 （1）温度测量 P198 两线制测量 三线制电桥测量电路 热电阻的三线制：工业上用的铂电阻的引线多为三根，目的是消除连接线电阻的影响。应用实例P199图9-10，还有四线制接线P199图9-11 （2）流量测量 热电阻流量计电原理图 A —— 热敏电阻 —— 平衡电阻 电桥平衡 电桥失衡 (3)热电式继电器 T正常：Rt 较大、BG不导通、 J 不吸合 T升高：Rt 减小、BG导通、 J 吸合 J 热敏电阻温度面板表 热敏电阻 LCD （1）温度测量 2．热敏电阻传感器 热敏电阻体温表 应用电路实用P203图9-16 热敏电阻用于CPU的温度测量 【例】电阻温度补偿 （2）温度补偿 双桥温差测量电路 （3）温差测量 （4）NTC的线性化处理 电阻网络（线性化网络）：精密电阻与热敏电阻串、并联 1、串联法 A T R 2、并联法 T R 集成温度传感器 2、优点 4.电压输出型集成温度传