第三章 温度测量与控制系统
温度控制工作原理
温度控制工作原理
温度控制是一种常见的自动控制系统，其工作原理主要包括传感器测量、信号处理和执行器控制三个步骤。
在温度控制系统中，首先需要使用温度传感器来测量环境的温度。
这些传感器可以是热敏电阻、热电偶、热电阻等。
传感器将温度转化为电信号，并将其发送给信号处理部分。
接下来，信号处理部分将接收到的电信号进行处理和转换，以便后续的控制和操作。
这个过程通常包括放大、滤波、线性化和数字化等步骤。
信号处理的目的是将传感器测得的温度信号转换为适合后续控制器处理的信号。
最后，控制器接收到经过信号处理的温度信号，并根据预设的温度设定值和算法进行计算和决策，以确定是否需要采取控制措施。
控制器可以是PID控制器、模糊控制器或者其他类型的控制器。
根据计算结果，控制器将信号发送给执行器。
执行器负责根据控制器的指令来控制环境条件，以实现温度的调节。
执行器可以是加热器、冷却器、风扇等。
通过控制执行器的工作状态和功率，温度可以被保持在预设的设定值附近。
整个温度控制的过程是一个反馈循环，温度测量值不断地被传感器测量、信号处理和控制器计算，然后再通过执行器进行调节，以实现温度控制的精确度和稳定性。
ARES用户操作手册
ARES 流变仪用户操作手册目录第一章 ARES介绍 (3)第二章校准ARES (7)1、扭矩校正 (9)2、法向力校正 (10)3、应变校正 (11)第三章 ARES温度控制系统 (13)第四章 ARES夹具 (16)第五章实验过程 (18)1：动态模式 (20)2：稳态模式 (23)3：瞬态模式 (24)4：测试选项（Options） (28)第六章 ARES的维护 (33)1．过滤器维护 (33)2．空气轴承锁 (33)3．ARES电源 (33)4．实验过程 (33)5．安全信息 (34)6．寻求帮助 (34)ARES操作手册第一章 ARES介绍1）下图为ARES正面图，各个组件如图所示液氮罐液晶屏力学传感器FCO温控炉驱动马达马达和温控炉冷却氮气液氮汽化器2）下图为ARES侧面图压缩空气管控炉压缩空与压缩氮气测试头升降按钮ARES流变仪3）开机过程1、打开空压机，待压力表达到规定数值后方可开机，压力表规定数字如下图所示传感器压力表调至 35 psi马达压力表调至60psi温控炉压力表调至40psiFCO温控炉内压缩空气与压缩氮气转换阀请注意，这些压力在TA工程师调整好后请不要轻易调节。
2、待压力表达到规定数值后，将空气轴承解锁，如下图、待稳定后，打开位于ARES 后部的主电源开关。
3液晶屏幕上得温度一项会依次出现CAL1，CAL2，当最终显示温度后运行Orchestrator 软件随机携带的CD-ROM 装入PC ，会自动运行安装程序； 电脑；；（请妥善保管随机提供的密码文件） 与ARES 主机联机。
Orchestrator 的安装：将选择English 版本进行安装；待软件安装完成后，重新启动启动安装好的Orchestrator 操作软件；第一次运行软件，将要求提供注册密码一旦通过密码后，出现如下的对话框Instrument ID 请输入仪器类型 ARES；Data Directory 用默认值；Instrument Type 选择Shear Strain-Controlled: ARES, RDA, RDS, RFS, RPR, RMSInstruments Port 选COM1；Baud Rate 选 38400Transit Speed 选 Fast注意，必须将COM1端口的FIFO选项去掉，否则仪器将不能与电脑进行联机，具体方法如下：开始——控制面板——系统——硬件——设备管理器，会出现如下图选择属性选择端口设置——高级，去掉选项“使用FIFO缓冲区”得到如下图所示第二章校准ARES校准工具包如下图所示校准用标准油应变校正工具传感器校正工具内六角扳手校正用标准砝码如下图，将滑轮和校准工具安装在ARES 上法向力校正夹具校正用滑轮安装好后应该如图所示1、扭矩校正1.在Orchestrator操作软件中，选择 Utilities > CalibrationInstrument > Transducer Characteristics ；2.选择 “XducerCal” 按钮，点击 “Zero”按钮；3.约等待30秒后，仪器传感器清零；1.如图所示，根据下表将合适的砝码通过塑料线挂在夹具上；2.在输入点击 “Torque Cal”后，输入相应的扭矩值；3.点击OK。
控制工程基础第三章参考答案(供参考)
第三章 习题及答案传递函数描述其特性，现在用温度计测量盛在容器内的水温。
发现需要时间才能指示出实际水温的98%的数值，试问该温度计指示出实际水温从10%变化到90%所需的时间是多少?解： 41min, =0.25min T T =2.已知某系统的微分方程为)(3)(2)(3)(t f t f t y t y +'=+'+''，初始条件2)0( , 1)0(='=--y y ，试求：⑴系统的零输入响应y x (t )；⑵激励f (t ) (t )时，系统的零状态响应y f (t )和全响应y (t )；⑶激励f (t ) e 3t(t )时，系统的零状态响应y f (t )和全响应y (t )。
解：(1) 算子方程为：)()3()()2)(1(t f p t y p p +=++3.已知某系统的微分方程为)(3)(')(2)(' 3)(" t f t f t y t y t y +=++，当激励)(t f =)(e 4t tε-时，系统的全响应)()e 61e 27e314()(42t t y t t tε-----=。
试求零输入响应y x (t )与零状态响应y f (t )、自由响应与强迫响应、暂态响应与稳态响应。
解：4. 设系统特征方程为：0310126234=++++s s s s 。
试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。
解：用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a 4=1，a 3=6，a 2=12，a 1=10，a 0=3均大于零，且有 所以，此系统是稳定的。
5. 试确定下图所示系统的稳定性.解：210110(1)(1)(). ()210(21)1(1)s s s s a G s s s s s s s +++=⋅=⨯+++ 系统稳定。
满足必要条件，故系统稳定。
6.已知单位反馈系统的开环传递函数为)12.001.0()(2++=s s s Ks G ξ，试求系统稳定时，参数K 和ξ的取值关系。
海洋调查知识点总结1
海洋调查知识点总结1、海道测量的历史>从1920年开始>使用声纳测深>从1960年开始使用侧扫声纳帮助确定海底类型1) 海道测量的历史—单波束》单波束测深沿测线方向有很多数据，但在测线之间没有数据2）海道测量历史---多波束》1970年代中期发展起来》后向散射图像类似侧扫深纳图像3）单波束测深仪的局限性》只有未经稳定补偿的单波束》要想得到更窄的波束只能靠加大换能器面积。
这将显著增加费用》要想得到海底的三维图很困难，且精度较差海道测量的历史---多波束多波束的形成发射一个波束，同时接受多个窄的波束4）多波束系统安装要点》安装一个多波束声纳将遇到两个主要问题：噪音、振动》要尽力减小噪音和振动的影响自身噪音》机械噪音—柴油机、齿轮箱、传动轴、螺旋桨及其他辅助机械》流噪音—与速度有关的层流》电子噪音—声纳中的噪音分量》空化—与速度有关的由于极低压引起的气泡断裂噪音---通常有螺旋桨造成》其他测深仪—安装位置靠近或频率及谐波接近多波束声纳头的其他测深仪将干扰多波束信号5）背景噪音》船引起的噪音将极大地减少有用的条带宽度》在船舷安装时，有时会发现靠船一侧比船外侧覆盖宽度要窄》噪音将降低数据质量，给后处理带来很多工作上的麻烦环境噪音》水利的---波浪、潮汐、水流及天气影响》地震---只有低频速度有影响》交通---其他船6）减少噪音》对环境噪音一般没法避免，但有很多办法减少自身噪音》要仔细选择声纳头的安装位置，远离船主机、副机和泵》如果声纳头安装太靠后会受到螺旋桨的影响7）振动的原因》船体噪音引起振动》声纳杆固定不好》声纳杆材料不好》声纳杆太小》声纳杆底端里最后一个支撑点太远1、安装方式船舷安装竖井安装船体安装1）船舷安装》优势1、不用时声纳头可以拿起来2、安装容易3、便携式》劣势1、非常容易受振动和噪音的影响2、可能被其他船撞坏或触底3、不容易维持多波束校正结果船舷安装的要点》必须安装在船上牢固及不活动的部位》安装位置远离噪音源》安装杆要在尽量靠近水线的地方设置固定点》声纳头要超出船底》要做必要的试验以检查回收和放下声纳头后声纳头校准是否有改变2）竖井安装》优点1、竖井可以重复利用2、需要短的安装支架，比较坚固稳定3、可以安装在船的中心线》缺点1、必须有竖井2、安装代价高3）船体安装》优点1、非常稳定2、最好的安装方式》缺点1、价值非常高，安装不允许错误发生2、必须岸上安装3、如果船体上岸，问题很多第三章温度测量3.1 温度测量的意义及目的太阳光照：海水升温海水蒸发，接触低温：海水降温1）温度是海水海洋物理性质中最基本的要素之一：水团划分、封面结构、环流性质判别2）海水的温度影响：海水密度、海水运动、海雾，气温，风的生成3）掌握海水温度的分布变化规律对巩固国防，推动国民经济发展：水面舰船的主机和冷却系统需要根据海水温度的高低来设计、滨海电厂取水口，温排水口、制约生物的生长和活动状况、温差发电1、温度观测的基本要求1）温度观测的精度要求深海和浅海温度变化不同，要求的精度也不同，遵循的基本原则：》必须从客观实际需要出发，并尽量达到一种资料多种用途的效果》规定观测精度还应考虑到现有技术的可能》对于大洋，因其温度变化缓慢，分布均匀，观测精度要较高一般温度应精确到一级，即±0.02℃。
八年级物理上册第三章第1节温度
八年级物理上册第三章第1节温度温度温度是物体内部的热平衡度量，是区分物体冷热程度的物理量。
在物理上，温度用符号"T"表示，单位是摄氏度（℃）或开尔文（K）。
一、温度的概念与热量的关系热量是由于物体之间的温度差而传递的能量。
热量的传递方向是从高温物体到低温物体，直到两者温度达到平衡。
温度是反映物体冷热程度的量值，高温物体的温度较高，低温物体的温度较低。
二、温度的测量方法1. 探温计探温计是测量物体温度的常用工具。
常见的探温计有普通电子探温计和红外线测温仪。
普通电子探温计通过物体的热传导使温度敏感元件温度发生变化，通过测量电子元件的电阻变化来得知温度。
而红外线测温仪则是通过感应物体发出的红外线，根据其辐射特性计算温度。
2. 摄氏度和开尔文度量最常见的温度单位是摄氏度（℃）。
摄氏度的零点是冰点温度，即0℃，而100度则是水的沸点温度，即100℃。
开尔文（K）是国际单位制中的温度单位，与摄氏度有着固定的换算关系：1K = 1℃ + 273.15。
三、温度的影响因素1. 电热效应电热效应指的是电流通过导体时产生的热效应。
当电流通过导体时，导体内部的自由电子会不断碰撞产生热能，导致导体温度升高。
2. 摩擦发热摩擦发热是指两个物体相对运动时由于摩擦产生的热效应。
当物体相互接触并发生相对运动时，微观层面的不规则摩擦会导致能量的转化，使物体的温度升高。
3. 放射和吸收物体的温度会影响其辐射能力和吸收能力。
高温物体辐射的能量较高，能够辐射出更多的电磁波。
而物体对电磁波的吸收程度也与其温度有关，温度越高，吸收能力越强。
四、温度的传导方式热量的传导方式包括传导、对流和辐射。
1. 传导传导是指热量通过固体或液体内部的分子振动传递的过程。
传导的速度与物体的导热性质有关，导热性能好的物体可以更快地传导热量。
2. 对流对流是指热量通过流体（液体或气体）的运动传递的过程。
当流体受热后，由于密度减小，上升并形成对流循环，这使热量能够更快地传递。
2022最新热工测量与自动控制重点总结
（2022最新）热工测量与自动控制重点总结热工测量与自动控制重点总结第一章测量与测量仪表的基本知识1测量：是人们对客观事物取得数量观念的一种认识过程。
人们通过试验和对试验数据的分析计算，求得被测量的值。
2测量方法：是实现被测量与标准量比较的方法，分为直接测量、间接测量和组合测量。
3按被测量在测量过程中的状态不同，有分为静态和动态测量。
4测量系统的测量设备：由传感器、交换器或变送器、传送通道和显示装置组成。
5测量误差的分类：1）系统误差2）随机误差3）粗大误差6按测量误差产生来源：1）仪表误差或设备误差2）人为误差3）环境误差4）方法误差或理论误差5）装置误差6）校验误差.7测量精度：准确度、精密度、精确度。
8仪表的基本性能：一般有测量范围、精度、灵敏度及变差。
9精度：是所得测量值接近真实值的准确程度，以便估计到测量误差的大小。
10仪表的灵敏限是指能够引起测量仪表动作的被测量的最小变化量，故友称为分辨率或仪表死区。
第二章1产生误差的原因：1）测量方法不正确2）测量仪表引起误差3）环境条件引起误差4）测量的人员水平和观察能力引起的误差。
2函数误差的分配：1）按等作用原则分配误差2）按可能性调整误差3）验算调整后的总误差。
第三章温度测量1温标：是温度数值化的标尺。
他规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。
2热电偶产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
3热电偶产生热电势的条件是：1）两热电极材料相异2）两接点温度相异.4热电偶的基本定律：1）均质导体定律2）中间导体定律3）中间温度定律。
4补偿电桥法：是采用不平衡电桥产生的电势来补偿电偶因冷端温度变化而引起的热电势的变化值。
5电阻温度计的传感器是热电阻，热电阻分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
6热电阻温度计测温度的特点：1）热电阻测温度精度高，测温范围宽，在工业温度测量中，的到了广泛的应用。
2）电阻温度系数大，电阻率大，化学、物理性能稳定，复现性好，电阻与温度的关系接近线性以及廉价。
基于单片机水温控制系统的设计课程设计
基于单片机水温控制系统的设计摘要本文介绍了基于AT89S52单片机水温测量及控制系统的设计。
系统硬件部分由单片机电路、温度采集电路、键盘电路、LED显示电路、继电器控制电路等组成。
软件从设计思路、软件系统框图出发，逐一分析各模块程序算法的实现，通过C语言编写出满足任务需求的程序。
本系统采用数字式温度传感器DS18B20作为温度传感器，简易实用，方便拓展。
单片机以此对水的温度进行有效检测与报警，并以此进行水温的控制。
基于单片机水温控制系统采用多电源供电，降低了系统各个模块间的干扰，还保证了电源能为各部分提供足够的工作电流，提高系统的可靠性。
关键词：水温控制 AT89S52 DS18B20湖南科技大学课程设计目录摘要 (i)第一章绪论 (1)1.1水温控制系统设计的背景 (1)1.2水温控制系统设计的意义 (1)1.3水温控制系统完成的功能 (2)第二章系统设计方案选择 (3)2.1单片机及水温控制方案 (3)2.2水温传感器方案 (3)2.3电源设计方案 (4)2.4控制系统总体设计 (4)第三章硬件设计部分 (5)3.1单片机电路 (5)3.2温度检测电路 (9)3.3其它部分硬件电路 (13)第四章软件设计部分 (16)4.1程序设计方案 (16)4.2各模块子程序设计 (17)第五章系统调试部分 (21)参考文献 (23)附录 (24)第一章绪论1.1水温控制系统设计的背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数，运用科学计算的方法，综合各种先进技术，使每个生产环节都能够得到有效的控制，不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本，还确保了生产安全。
所以，测量控制技术已经被广泛应用于炼油、化工、冶金、电力、电子、轻工和纺织等行业。
单片机以其集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优势，在过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到了广泛的应用，特别是单片机技术的开发与应用，标志着计算机发展史上又一个新的里程碑。
第3章第5节温度检测及仪表
热电偶温度计测温系统示意图 1—热电偶；2—导线；3—测量仪表
7
热电偶示意图
(1)热电现象及测温原理
热电现象
接触电势形成的过程
左图闭合回路中总的热电势
E t, t0 e AB t e AB t0
热电偶原理
8
或
E t, t0 e AB t eBA t0
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪 防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测 量点不超过 10米 报警与自控 测量精度高 ,便于远距离、 多点、集中测量和自动控制 结构复杂、不能测量高温 ,由 于体积大 ,测点温度较困难
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型 -150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻 -20 -50 -40 -40 ～1300（1600）铂铑10-铂 ～1000（1200）镍铬-镍硅 ～800（900）镍铬-铜镍 ～300（350）铜-铜镍
17
(4)热电偶的构造及结构形式
热电极 绝缘管
保护套管
接线盒
热电偶的结构
18
2.补偿导线
采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这 既能保证热电偶冷端温度保持不变，又经济。 它也是由两种不同性质 的金属材料制成，在一定温 度范围内（0～100℃）与所 连接的热电偶具有相同的热 电特性，其材料又是廉价金 属。见左图。
5
双金属温度计
双金属温度信号器 双金属片 1—双金属片；2—调节螺钉； 3—绝缘子；4—信号灯
5
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感温介质因被测温度 的高低而导致其体积膨 胀或收缩造成压力的增 减,压力传给弹簧管，指 针偏转，指示出温度。
毛细管愈长，则温度 计响应愈慢，管愈细， 则准确度愈高
测温范围 -20～60,0～100,20～120,60～160
温包插入深 150～280（尾长≤12M）
度(mm)
Φ8,Φ10Φ,Φ13,Φ14不锈钢管
（b）把冷端用补偿导线 引至电加热的恒温器内
8
精度最高！
（2）冷端温度校正法
中间温度定律： 热电偶AB在接点温度为T、T0时的热电势EAB(T,T0)等于热电 偶AB在接点温度为T、TC和TC 、 T0时的热电势EAB(T,TC)、 EAB(TC,T0)的代数和。 计算公式：
EAB(T,T0)= EAB(T,TC)+EAB(TC,T0)
T0=0C
中间温度定律
T0=恒温 T
EAB (T ,T0 ,0) EAB (T ,T0 ) EAB (T0 ,0)
查表T
实际测量
查表EAB
（3）补偿导线法
补偿导线
易干扰
0~100C
恒温
（4）补偿热电偶法
根据中间温度定律，用另一支热电偶测量 出测温热电偶的冷端温度来进行修正。
（5）冷端补偿器法
热电偶回路总电势为：
EAB T，T0 EAB T EAB T0 EA T，T0 EB T，T0
其中温差电势EA（T，T0）和EB（T，T0）比接触电势小很多， 可忽略不计，且EAB（T0）总与EAB（T）的方向相反，上式简化 为：
EAB T，T0 EAB T EAB T0
热电偶测温原理
热电偶的测温原理基于热电效应。 将两种不同的导体A和B连成闭合回 路，当两个接点处的温度不同时， 回路中将产生热电势，由于这种热 电效应现象是1821年塞贝克 （Seeback）首先发现提出，故又称 塞贝克效应。
➢ 热电偶闭合回路中产生的热电势由两种电势组成：温差电 势和接触电势。
实际使用的热电偶分度表，都是以热电偶参比端为0℃条件 下制作的。在工业测温现场一般不能使参比端保持0℃。
（1）冷端恒温法
补 （2）冷端温度校正法
偿
（3）补偿导线法
方
法
（4）补偿热电偶法
（5）冷端补偿器法
不稳定
（1）冷端恒温法
（a）把冷端引至冰点槽 内，维持冷端始终为 0℃，但使用起来不大 方便。
利用一些物质的某些物性（诸如尺寸、密度、硬度、弹性模量、 辐射强度等）随温度变化的规律，通过这些量来对温度进行间接测量。
历史上提出过多种温标 经验温标（华氏温标、摄氏温标） 热力学温标 国际温标
➢ 经验温标
华氏温标
1714年德国人华伦海特（Fahrenheit）基于虎克定律的研究， 将冰与盐混和后，所能达到的最低温度定为0℉，而概略的将人体 温度定为100℉，两者间等分成100个刻度。
热电偶分类及特性
➢ 为了得到实用性好，性能优良的热电偶，其热电极材料需具有 以下性能： (1) 优良的热电特性； (2) 良好的物理性能 ； (3) 优良的化学性能 ； (4) 优良的机械性能 ； (5) 足够的机械强度和长的使用寿命； (6) 制造成本低，价值比较便宜。
工业用热电偶测温范围
热电偶结构 普通工业用热电偶
➢特点： 1、测量范围大都在-50℃～550℃内 2、用于温度测量或控制精度要求较低，不需自动记录的场合。
压力温度计
压力温度计是根据一定质量的液体、气体、蒸汽在体积不变的 条件下其压力与温度呈确定函数关系的原理实现其测温功能的。
特点： ➢ 强度大、不易破损、读数方便，但准确度较低、耐腐蚀性较差 ➢ 测温范围下限能达-100℃以下，上限最高可达600℃ ➢ 一般用于汽车、拖拉机、内燃机、汽轮机的油、水系统的温度测 量
方式
测量 条件
测量 范围
精度
响应 速度 其它 特点
接触式与非接触式测温特点比较
接触式
非接触式
感温元件要与被测对象良好接触；感温元
件的加入几乎不改变对象的温度；被测温 度不超过感温元件能承受的上限温度;被测 对象不对感温元件产生腐蚀
需准确知道被测对象表面发射率；被测 对象的辐射能充分照射到检测元件上
3.2 温度传感器与温度测量
一、接触式测温
根据测温转换的原理，接触式测温可分为： 1、膨胀式(包括液体和固体膨胀式) 2、热电式(包括热电偶和PN结) 3、热阻式(包括金属热电阻和半导体热电阻)
1、热膨胀式测温方法
➢基于物体受热时产生膨胀的原理，分为液体膨胀式和固体 膨胀式两类。 ➢按膨胀基体可分成：液体膨胀式玻璃温度计、液体或气体 膨胀式压力温度计及固体膨胀式双金属温度计
特别适合1200℃以下、热容大、无腐蚀性 对象的连续在线测温，对高于l 300℃以上 的温度测量较困难
原理上测量范围可以从超低温到极高温， 但1000℃以下，测量误差大，能测运动 物体和热容小的物体温度
工业用表通常为1.0、0.5、0.2及0.1级， 实验室用表可达0.01级
慢，通常为几十秒到几分钟
表面热电偶（科研用）
镍铬-镍硅 铜康-铜
极薄： 0.01~0.1μm
云母或浸渍酚醛塑料 60mm*6mm*0.2mm
工艺 真空蒸镀 或化学涂层
特点： ① 响应速度快（ms） ② 测温范围<300度
热电偶温度测量
热电偶的冷端处理和补偿 热电偶的热电势大小不仅与热端温度的有关，而且也与冷
端温度有关，只有当冷端温度恒定，通过测量热电势的大小得 到热端的温度。
✓ 温差电势是指同一热电极两端因温度不同而产生的电势。 ✓ 接触电势是指两热电极由于材料不同而具有不同的自由电
子密度，而热电极接点接触面处就产生自由电子的扩散现 象，当达到动态平衡时，在热电极接点处便产生一个稳定 电势差。
热电偶两热电极分别叫 A（正极） 和B（负极），两端温度分别为 T、T0 且T T0 ；
2．模拟集成温度传感器／控制器
此类温度测量与控制器是利用半导体工艺，将温度 传感器集成在一个芯片上，完成温度测量及模拟信号输 出的功能。但是此类结构的功能单一（仅测量温度）、 测温误差小、价格低、响应速度快、体积小、微功耗， 适合远距离测温、控温，无需进行非线性校准，外围电 路简单。
3．数字温度传感器／控制器
在热电偶测温系统中串 联一个不平衡电桥，此电桥输 出的电压随热电偶冷端温度变 化而变化，从而修正热电偶冷 端温度波动引入的误差。
接线盒
<1000度:金属材料； >1000度:氧化铝或工业陶瓷
热电偶通常主要由四部分组成： 热电极、绝缘管、保护管和接线盒。
绝缘管
铠装热电偶
铠装热电偶，是将热电偶丝和绝缘材料一 起紧压在金属保护管中制成的热电偶。
优点：测量温度范围宽，准确 ，响应速度快 ，可以弯曲、 安装使用方便，使用寿命长 ，机械强度、耐压性能好 ，铠装 热电偶外径尺寸范围宽 ，铠装热电偶的长度可以做得很长。
平衡状态，而接触不良则会增加测温误差；被测介质具有腐蚀 性及温度太高亦将严重影响感温元件性能和寿命等缺点。
➢ 非接触式温度测量
1） 感温元件不与被测对象直接接触，而是通过接受被测物 体的热辐射能实现热交换，据此测出被测对象的温度；
2） 非接触式测温具有不改变被测物体的温度分布，热惯性 小，测温上限可设计得很高，便于测量运动物体的温度和 快速变化的温度等优点。
按照华氏温标规定，在标准大气压下，水的溶点为32℉，沸点 为212℉，中间有180等分，每等分为华氏1度。
摄氏温标 1742年，瑞典人摄尔修斯（Celsius）将水的冰点规定为100℃
，沸点定为0℃，两者间平均分成100个刻度，和现行的摄氏温标刚 好相反。直到1743年才被修改成现行的摄氏温标。
按照摄氏温标规定，在标准大气压下，水（冰）的熔点为0度， 水的沸点为100度，中间划分为100等份，每等份为1℃。
安装孔尺寸 4"-Φ118mm 6"-Φ158mm
双金属温度计
基于固体受热膨胀原理，测量温 度通常是把两片线膨胀系数差异相 对很大的金属片叠焊在一起，构成 双金属片感温元件（俗称双金属温 度计）。
➢当温度变化时，因双金属片的两种不同材料线膨胀系数差 异相对很大而产生不同的膨胀和收缩，导致双金属片产生弯 曲变形。
加工生产中基本的和最常用的工艺参数之一,对温度的测量和 控制越来越普遍, 而且对温度测量和控制的准确度也有更高的 要求。
从热平衡的观点看，宏观上是表示物质冷热程度的物理量； 微观上是物质内部分子热运动激烈程度。
（二）温标 为了保证温度量值的准确和利于传递，需要建立一个衡量温度的
统一标准尺度，定量描述温度的高低所建立温度标尺, 即温标。温标 就是温度的数值表示。
➢ 双金属温度计的感温双金属元件的形状有平面螺 旋型和直线螺旋型两大类，其测温范围大致为80℃—600℃，精度等级通常为1.5级左右。
➢ 双金属温度计抗振性好，读数方便，但精度不太 高，只能用做一般的工业用仪表。
2、热电式(包括热电偶和PN结)
热电偶
➢热电偶是材料加工过程和武器装备试验中温度测量应用最 多的器件。 ➢特点：测温范围宽、测量精度高、性能稳定、结构简单， 且动态响应较好；输出直接为电信号，可以远传，便于集中 检测和自动控制。
第三章 温度测量与控制系统
温度测量和控制的重要全生产等。
❖ 温度测量与控制系统概述
❖ 温度传感器与温度测量
❖ 智能化集成温度传感器原理与应用
❖ 温度检测控制系统
3.1 温度测量与控制系统概述
一、温度与温标
（一）温度 温度是国际单位制给出的基本物理量之一，是材料成形热
温包材料 毛细管材料
Φ8,Φ10Φ,Φ13,Φ14钢管 锈钢管
铜质毛细管 包塑毛细管 不锈钢毛细管