第二章电阻传感器第二讲气敏与湿敏传感器

合集下载

电阻式传感器及其应用

电阻式传感器及其应用
课题2 电阻式传感器及其应用
• 任务1 电位器电阻式传感器 • 任务2 弹性敏感元件 • 任务3 电阻应变式传感器 • 任务4 固态压阻式传感器
下一页 返回
课题2 电阻式传感器及其应用
• 任务5 热电阻传感器 • 任务6 气敏和湿敏电阻传感器 • 任务7 电阻式传感器项目实训—热敏电阻制作的
电冰箱温度超标指示器
• 而A1、 C1方向上的应变系数值与式(2-12)相等,但符号相反。
上一页 下一页 返回
任务2 弹性敏感元件
• 2.2.4变换压力的弹性敏感元件
• 在工业生产中,经常需要测量气体或液体的压力。变换压力的弹性敏 感元件形式很多,如图2-16所示。由于这些元件的变形计算复杂,故 本节只对它们定性的分析。
上一页 下一页 返回
任务2 弹性敏感元件
• 3.悬臂梁 • 悬臂梁是一端固定、一端自由的弹性敏感元件。它的特点是灵敏度高。
它的输出可以是应变,也可以是挠度(位移)。由于它在相同力作用下 的变形比等截面轴及圆环都大,所以多应用于较小力的测量。根据它 的截面形状,又可以分为等截面悬臂梁和等强度悬臂梁。 • (1)等截面悬臂梁 • 图2-15(h)为等截面悬臂梁的侧视图及俯视图。当力F以如图2-15(h)所 示的方向作用于悬臂梁的末端时,梁的上表面产生应变,下表面也产 生应变。
• 等截面轴的特点是加工方便,加工精度高,但灵敏度小,适用于载荷 较大的场合。
• 空心轴如图2-15(b)所示,它在同样的截面积下,轴的直径可加大, 可提高轴的抗弯能力。
• 当被测力较大时,一般多用钢材料制作弹性敏感元件,钢的弹性模量 约为2x1011 N/m2。当被测力较小时,可用铝合金或铜合金。铝的弹 性模量约为0. 7 x 1011N/m2。材料越软,弹性模量也越小,其灵敏度 也越高。

4第二章 第三节 气敏、湿敏电阻传感器

4第二章 第三节 气敏、湿敏电阻传感器

(b) 电路 汽车后窗玻璃自动去湿装置
房间湿度控制器
湿度控制器电路原理图
录像机结露报警控制电路
录像机结露检测电路
1 4
2 3 1—引引;2—陶陶; 3—感相感;4—多多多
湿敏电阻结构示意图
7.0 6.5
吸吸.0 5.5 5.0 4.5 4.0 40
50
70 80 相相相相 / %RH
60
90
氯化锂湿度—电阻特性曲线
氯化锂湿敏元件的优点:滞后小,不受测试环 优点: 优点 境风速影响, 检测精度高达±5% 缺点: 缺点 : 耐热性差,不能用于露点以下测量, 器件性能重复性不理想,使用寿命短
第3节 气敏、湿敏电阻传感器 气敏、
1、气敏传感器
类 型 原 理 检测对象
还原性气体、城市排 放气体、丙烷气等


半导体式
若气体接触到加热的金属 氧 化 物 ( SnO2、Fe2O3、ZnO2 等 ) , 电阻值会增大或减小 可燃性气体接触到氧气就会 燃烧,使得作为气敏材料的铂 丝温度升高,电阻值相应增大 利用化学溶剂与气体反应产生 的电流、颜色、电导率的增加 等 利用与空气的折射率不同而产 生的干涉现象 根据热传导率差而放热的发热 元件的温度降低进行检测 由于红外线照射气体分子谐振 而吸收或散射量进行检测
氯化锂湿敏电阻是利用吸湿性盐类潮解,离子导电率发生 变化而制成的测湿元件。它由引线、基片、感湿层与电极组成。 氯化锂通常与聚乙烯醇组成混合体,在氯化锂(LiCl)溶液 中,Li和Cl均以正负离子的形式存在,而Li+对水分子的吸引力 强,离子水合程度高,其溶液中的离子导电能力与浓度成正比。 当溶液置于一定温湿场中,若环境相对湿度高,溶液将吸收水 分,使浓度降低,因此,其溶液电阻率增高。反之,环境相对 湿度变低时,则溶液浓度升高,其电阻率下降,从而实现对湿 度的测量。

电阻式传感器精品PPT课件

电阻式传感器精品PPT课件
6. 理解应变式传感器的结构设计及应用
2
3
概述
电阻应变式传感器——利用电阻应变片将应变转换为电阻变
化的传感器。 主要用途——测量力、力矩、压力、加速度、重量等。
4
电阻应变式传感器的工作原理
将电阻应变片粘贴在弹性元件特 定表面上,当力、扭矩、速度、加速度 及流量等物理量作用于弹性元件时,会 导致元件应力和应变的变化,进而引起 电阻应变片电阻的变化。电阻的变化经 电路处理后以电信号的方式输出。
6
设有一段长为L,截面积为A,电阻率为ρ的导 体(如金属丝),它具有的电阻为
L
2r 2(r-dr)
F
F
R l
A
L+dL
ρ:电阻系数 l:金属导线长度 A:金属导线截面积
当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时,其L、A和ρ
均发生变化。
7
R l
A
两边取对数:ln R ln L ln A ln
两边微分:dR d dA dl R Al
16
敏基粘感底结栅—剂——固— —定应 用敏变 粘感片 结栅中剂,最分并重别使要把敏的盖感部层和栅分敏与,感弹由栅性某固种 元结金 件于属 相基细 互底丝 绝;绕 缘在成 ; 栅应使形变用。计应应工变变作计计 时 时中 , ,实 基 用现底粘应起结变着剂把把-电试应阻件变转应计换变基的准底敏确 再感地 粘元传 贴件递 在。给 试敏敏 件感感 表栅栅 面 合的的金作被材用测料,部的为位选 此 ,择 基 因对 底 此所必粘制须结造很剂的薄也电,起阻一着应般传变为递计应0.0性 变2~能 的0的 作.04好 用m坏 。m起。着常决 定性的作用。
——为金属材料的泊松比
d/ —金属丝电阻率的相对变化量
代入

气敏、湿敏电阻传感器的应用

气敏、湿敏电阻传感器的应用
电阻发生变化 ↓
转换为电流、电压信号
主要可分为:测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类。
广东机电职业技术学院------传感器及应用
气敏电阻工作原理动画演示
广东机电职业技术学院------传感器及应用
1.还原性气体传感器
➢ 学价升高的气体。
➢ 还原性气体多数属于可燃性气体等.氢气、一氧化 碳,硫化氢 ,甲烷,一氧化硫 。
a)结构 b)测量转换电路 1-外壳(接地) 2-安装螺栓 3-搭铁线 4-保护管 5-补偿电阻 6-陶瓷片 7-TiO2氧敏电阻 8-进气口 9-引脚
广东机电职业技术学院------传感器及应用
氧浓度传感器外形 (可用于汽车尾气测量)
广东机电职业技术学院------传感器及应用
二、湿敏电阻传感器
(4)
烧结型气体传感器主要用来检测甲烷、丙烷、一氧化碳、 氢气、 酒精、 硫化氢等。
广东机电职业技术学院------传感器及应用
例如, 用氧化锡制成的气敏元件, 在常温下吸附某种气 体后, 其电导率变化不大, 若保持这种气体浓度不变, 该器件 的电导率随器件本身温度的升高而增加, 尤其在100~300℃ 范围内电导率变化很大。显然, 半导体电导率的增加是由于 多数载流子浓度增加的结果。
直热式的加热丝兼作电极。 其结构简单、 成本低、 功耗 小; 但热容量小, 易受环境气流影响; 因加热丝热胀冷缩, 易使之与材料接触不良; 在测量电路中, 信号电路和加热电 路相互干扰。间接式加热丝和电极分立,有好的稳定性。
广东机电职业技术学院------传感器及应用
(2) 温湿度特性: SnO2传感器的阻值随温度、 湿度上 升而有规律地减小。 因此除尽量保持恒温、 恒湿外, 其有效
电子式湿度传感器是近几十年,特别是近20年才迅速发展起 来的。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发 生器来逐支标定,电子式湿度传感器的准确度可以达到2% 一3%RH。

传感器与检测技术实训三气敏、湿敏传感器

传感器与检测技术实训三气敏、湿敏传感器

第2章 电阻式传感器
好好休息
第2章 电阻式传感器 3、化学实验室有害气体鉴别
下图所示为有害气体鉴别器的电路。MQS2B是烟雾、 有害气体传感器,平时阻值较高(10kΩ左右)。当有 烟雾或有害气体进入时,阻值急剧下降。
第2章 电阻式传感器
MQS2B的A、B两端电压下降时,+12V电压经 MQS2B的压降减少,使得B的电压升高,经电阻R1和 RP分压、R2限流加到开关集成电路TWH8778的⑤端。 当⑤端电压达到预定值时,①、②两端导通。
高分子式 光纤湿敏传感器 界限电流式湿敏传感器 二极管式、石英振子、SAW式、微波式、热导式等
湿敏传感器的分类
第2章 电阻式传感器
电阻式湿敏传感器
电阻式湿敏传感器是利用器件电阻值随湿度 变化的基本原理来进行工作的,其感湿特征量 为电阻值。
根据使用感湿材料的不同,电阻式湿敏传感 器可分为: 电解质式(氯化锂) 陶瓷式 高分子式
第2章 电阻式传感器
这些气敏元件全部附有加热器,它的作用是使 附着在探测部分处的油雾、尘埃等烧掉,同时加速 气体氧化还原反应,从而提高元件的灵敏度和响应 速度,一般加热到200℃~400℃。
第2章 电阻式传感器
◎气敏元件的基本测量电路 半导体式气敏传感器
的基本测量电路主要包 括两部分:即气敏元件 的加热回路和测试回路。
第2章 电阻式传感器
气敏、湿敏电阻式传感器
☆气敏电阻传感器
利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体性质变化, 借此来检测待定气体的成分或者测量其浓度的传感器的总称。
气敏传感器主要用于工业上天然气、煤气、石油化工等部 门的易燃、易爆、有毒、有害气体的监测、预报和自动控制。
气敏电阻的材料是金属氧化物

气敏、湿敏传感器

气敏、湿敏传感器

一、气敏电阻传感器气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器,它的传感元件是气敏电阻。

气敏电阻形式繁多,可以检测各种特定对象的气体,如各种还原性气体。

1.还原性气体传感器所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子,化学价升高的气体。

还原性气体多数属于可燃性气体,例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。

【举例】各种可燃性气体传感器如,酒精传感器、煤气报警器、液化气报警器、一氧化碳传感器、甲烷传感器等。

2.二氧化钛氧浓度传感器半导体材料二氧化钛(TiO2)属于N型半导体,对氧气十分敏感。

其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。

当周围氧气浓度较大时,氧原子进入二氧化钛晶格,改变了半导体的电阻率,使其电阻值增大。

TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路介绍【举例】氧浓度传感器可用于汽车尾气测量气敏半导体的灵敏度较高,它较适用于气体的微量检漏、浓度检测或超限报警。

二、湿敏电阻传感器湿度包括:绝对湿度和相对湿度,湿度对电子元件的影响很大。

检测湿度的手段很多,如毛发湿度计、干湿球湿度计、石英振动式湿度计、微波湿度计、电容湿度计、电阻湿度计等,本节介绍陶瓷湿敏电阻式湿度传感器。

图2-19是陶瓷湿敏电阻传感器的结构、外形及测量转换电路框图,它主要用于测量空气的相对湿度。

新型传感器包括气敏传感器、湿敏传感器、微传感器、光栅传感器、光电式传感器、光纤传感器、集成化智能传感器等。

本章分别介绍了这些新型传感器概念、工作原理、性能参数、应用领域等相关问题。

第10章气敏、湿敏传感器本章主要内容10.1 气敏传感器一.电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1. 定义2. 结构:半导体气敏传感器一般由三部分组成:敏感元件、加热器和外壳。

3. 分类:按其制造工艺,分为烧结型、薄膜型和厚膜型;按加热方式不同,可分为直热式和旁热式两种气敏器件。

二. 半导体气敏材料的气敏机理三. SnO2 系列气敏器件1. 主要特性2. 检测电路四. 气敏传感器的应用1 简易家用气体报警2 有害气体鉴别、报警与控制电路3 防止酒后开车控制器10.2 湿敏传感器一.半导体陶瓷湿敏电阻1. 负特性湿敏半导瓷的导电原理2 正特性湿敏半导瓷的导电原理二. 典型半导瓷湿敏元件三. 湿敏传感器的应用1 湿度检测器2 高湿度显示器本章教学要求及重点、难点一.教学要求1.了解气敏、湿敏电阻传感器的结构2. 掌握气敏、湿敏电阻传感器的工作原理及应用二. 重点、难点重点:气敏、湿敏电阻传感器的原理及应用难点:气敏、湿敏电阻传感器的原理10.1 气敏传感器一.电阻型半导体气敏传感器的结构与分类1. 定义气敏电阻传感器是一种能把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量再转换为电流、电压信号的传感器,它的传感元件是气敏电阻。

传感器(9 气敏、湿敏)

传感器(9 气敏、湿敏)

9.1.4应用举例 家用有毒气体探测报警器
一氧化碳、液化气,甲烷、丙烷都是有毒可燃气体,当空气 中达到一定浓度时.将危及人的健康与安全。此电路线路简单, 具有很高的灵敏度,对探测上述有毒气体是行之有效的。
1.传感器
2.探测报警电路如图所示。
用QM—N10气敏传感器作为探测头,它是一种新型的低功耗、 高灵敏度的气敏元件。
9.2.6应用实例
1.烹调设备湿度控制的应用实例
湿敏传感器安装在烹调设备 的排气口,根据湿度变化控制烹调 过程的进行。
2. 湿度测量系统方框图
作业:
一、课后习题1、2。 二、简述电容式湿敏传感器的工作原理。 三、气敏传感器中加热器的作用是什么? 四、设计家用有毒气体报警器的报警电路。 五、判断题: 1、当氧化性气体吸附到N型半导体上,还原性气体吸附 到P型半导体时,将使载流子增加,电阻减小。 2、具有负离子吸附倾向的气体有02和NOx,称为氧化 性气体。 3、气敏传感器使用时通常需要4分钟左右的预热时间。 4、氯化锂湿敏传感器一般选用交流电供电源。 六、湿敏传感器通常由————、———、————三部 分组成。 气敏传感器由————、———、————三部分组 成。
2.陶瓷湿敏传感器
金属氧化物陶瓷构成的湿敏传感器有离子型和电子型两种。 离子型陶瓷湿敏传感器:由绝缘材料制成的多微孔陶瓷元件 对水 分子具有物理吸附作用(毛细作用),因而在潮湿气氛中呈现出 H+离子,使元件的电导率增加。处于实用阶段的这类传感器分别 以:α-Fe2O3、K2CO3,ZnO、V2O5、Li2O为主要成分。 电子型陶瓷湿敏元件:利用分子在氧化物表面上的化学吸附导致元 件电导率改变进行湿度测量。图9.15是氧化锆—氧化镁合成陶瓷湿 度传感器。电热元件用于加热(300~700 ℃ )和清洗污物。外壳保 证传感器在高温下使用的热稳定性。这类传感器已应用于食品加工、 空调和干燥器等设备中。

气敏、湿敏电阻传感器的应用共45页

气敏、湿敏电阻传感器的应用共45页
33、如果惧怕前面跌宕的山岩,生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ,睁大 眼睛, 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ,心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的,也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。

26须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
气敏、湿敏电阻传感器的应 用
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望, 辛勤耕 耘,忍 受苦楚 。我一 试再试 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我继 续拼搏 。

29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
45
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

教师授课方案(首页)授课班级09D电气1、电气2 授课日期课节 2 课堂类型讲授课题第二章电阻式传感器第二讲第三节测温热传感器第四节气敏与湿敏传感器教学目的与要求【知识目标】1、理解测温热传感器的工作特性及应用、掌握测量转换电路2、理解气敏与湿敏电阻的工作特性与应用【能力目标】提高并培养学生实际仪表接线技能及理论联系实际的能力。

【职业目标】通过学生二线、三线、四线接线培养学生爱岗敬业的情感目标。

重点难点重点:掌握测温热传感器的测量转换电路难点:三线制测量转换电路教具教学辅助活动教具:铂热电阻、气敏、湿敏传感器实物、多媒体课件、习题册教学辅助活动:提问、学生讨论一节教学过程安排复习1、电位器式传感器的测量原理、转换电路、应用2、应变片的工作原理及应变片特性3、单臂半桥、双臂半桥、四臂全桥的输出电压及优点4、举例说明应变式电阻传感器的应用5分钟讲课1、测温热电阻原理、二线、三线、四线测量转换电路的特点,重点掌握三线制仪表的特点及应用2、气敏电阻及湿敏电阻原理、测量转换电路及应用。

掌握选用不同类型气敏电阻的方法。

70分钟小结1、小结见内页之后2、利用10分钟时间与学生互动答疑13分钟作业习题册第二章温热、气敏、湿敏传感器习题2分钟任课教师:叶睿2011年1月18日审查教师签字:年月日教案附页【复习提问】上节课知识点:1、电位器式传感器的测量原理、转换电路、应用2、应变片的工作原理及应变片特性3、单臂半桥、双臂半桥、四臂全桥的输出电压及优点4、举例说明应变式电阻传感器的应用第二节测温热传感器【新课导入】测量温度的方法有很多:本课程主要学习热电阻以及热电偶测量温度,热电偶传感器将在第九章学习到,本次课学习测温热电阻传感器。

热电阻在工业上被广泛用来测量–200~+9600C范围内的温度。

热电阻分为金属热电阻和半导体热电阻。

前者仍简称热电阻,后者的灵敏度比前者高十倍以上,又称为热敏电阻。

【本节内容设计】通过测量温度的方法学习测温热传感器的工作特性、测量转换电路以及测温热传感器的应用。

【授课内容】一、金属热电阻1、测量原理热电阻利用电阻随温度的升高而增大的特性。

需要电阻温度系数大、线性好、性能稳定、测量温度范围宽、价格容易。

目前工业常用铜热电阻–50~+1500C 、铂热电阻–200~+9600C。

正温度系数:温度升高,电阻增大。

用PTC表示。

负温度系数:温度升高,电阻减小。

用NTC表示。

测温热电阻利用正温度系数的电阻制成。

实验说明:取一只 100W/220V 灯泡,用万用表测量其电阻值,可以发现其冷态阻值只有几十欧姆,而计算得到的额定热态电阻值应为484Ω。

2、热电阻的主要技术性能指标比较:表2-2 热电阻的主要技术性能材料铂(WZP)铜(WZC)使用温度范围/℃-200~+960 -50~+150电阻率/(Ω⋅m⨯10-6)0.098~0.106 0.0170~100℃间电阻温度系数α(平均值)/℃-10.00385 0.00428化学稳定性在氧化性介质中较稳定,不能在还原性介质中超过100℃易氧化使用,尤其在高温情况下特性特性近于线性、性能稳定、准确度高线性较好、价格低廉、体积大应用适于较高温度的测量,可作标准测温装置适于测量低温、无水分、无腐蚀性介质的温度ITS-90标准:国内统一设计的工业用铂热电阻在0℃时的阻值R0值有25Ω、100Ω等,分度号分别用Pt25、Pt100等表示。

薄膜型铂热电阻有100Ω、1000Ω等数种。

3、热电阻的外形—见课件4、学习查热电阻分度表:热电阻的阻值R t与t之间并不完全呈线性关系。

因此必须每隔一度测出铂热电阻和铜热电阻在规定的测温范围内的R t与t之间的对应电阻值,并列成表格,如附录F。

(见教材P310)课堂提问:检查分度表的使用情况(1)为什么Cu50的分度表格数比Pt的分度表少很多?(2)查附录C,铂热电阻在0℃时的阻值为_____Ω,与型号有何关系?100℃时的阻值为_____Ω,200℃时的阻值为_____Ω,说明该Pt100是否线性?在理想线性的情况下,200℃时的阻值应为_____Ω。

5、热电阻的测量转换电路:二线制电桥测量电路的缺点:(1)引线的电阻将使原来已调好平衡的电桥失去了平衡,需重新调零。

(2)在测量过程中,气温升高时,引线电缆受环境温度影响,铜质电缆线的电阻与热电阻一样,阻值也会升高,叠加在Rt的变化上,引起测量误差,且无法纠正。

四线制电桥测量电路的缺点:(1)由于输出电压是直接从R t两端引出的,所以激励电流I i在r1a、r1b上的压降就不被包括到U o中,因此可以克服引线电阻的影响。

(2)四线制测量电路的缺点是:A/D转换器得到的电压中,本底电压U o0所占比例较大,而反映温度变化的ΔU o相对较小,降低了系统的分辨力。

三线制电桥测量电路的特点:(1)三芯屏蔽线的作用:热电阻R t用三根导线①、②、③引至测温电桥。

其中两根引线的内阻(r1、r4)分别串入测量电桥相邻两臂的R1、R4上,引线的长度变化不影响电桥的平衡,所以可以避免因连接导线电阻受环境影响而引起的测量误差。

r i与激励源E i串联,不影响电桥的平衡,可通过调节R P2来微调电桥的满量程输出电压。

减小环境电、磁场的干扰(2)电桥的调零电路作用为了尽量减小误差,提高灵敏度,我们取R2=R3=R4等于R 1的初始值(100Ω)。

由于元件的误差等原因,安装完成的电桥仍存在微小的不平衡,因此必须在电桥中加入一个调零电位器。

RP1的阻值:应大于桥臂电阻的50倍以上(例如10kΩ),以免影响电桥的线性度和灵敏度。

(3)减法差动放大电路:只对b、d两点的输入电压之差U o1=Ud-Ub才有放大作用,叠加在Ud、Ub上的对地共模电压将自动抵消,基本不会在放大器的输出电压U o2中反映出来。

放大倍数:K=R f /R 11。

选择低温漂运算放大器OP-07,它的共模抑制比可达80dB以上。

(4)C f、C2容量对电路的影响:数值越大,对交流干扰的滤波效果越好,但放大器的响应速度就越慢难点突破:两线制、三线制、四线制仪表的连接以及特点是本次课的重点也是难点,教师配合课件重点讲解。

二、热敏电阻1.热敏电阻的类型及特性热敏电阻(Thermistor)按其温度系数可分为负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC)两大类。

正温度系数:电阻的变化趋势与温度的变化趋势相同。

负温度系数:当温度上升时,电阻值反而下降。

NTC的电阻值与温度之间的负指数关系:图2-15中的曲线2,关系式为:突变型:又称临界温度型(CTR)。

当温度上升到某临界点时,其电阻值突然下降,可用于各种电子电路中抑制浪涌电流。

各种热敏电阻的特性曲线课堂提问指出1-突变型NTC 2-负指数型NTC 3-线性型PTC 4-突变型PTC2、热敏电阻的外形、结构及符号a)圆片形热敏电阻 b)柱形热敏电阻 c)珠形热敏电阻 d)铠装型e)厚膜型 f)贴片式 g)图形符号C)d)两图中1-热敏电阻 2-玻璃外壳 3-引出线 4-纯铜外壳 5-传热安装孔3.热敏电阻的应用(1)测温度选用线性PTC测量电路如图例(2)热敏电阻用于温度补偿在动圈式仪表在动圈回路串入由负温度系数热敏电阻,从而抵消由动圈电阻因温度升高阻值增高而引起的误差。

图例见课件。

热敏电阻体温表原理图a)桥式电路b)调频式电路1—热敏电阻2—指针式显示器3—调零电位器4—调满度电位器3、温度控制Rt应选用NTC)型。

温度升高时, Rt应的阻值骤降,电路电流增大,继电器KA得电常闭触点断开,从而切断电路,VD为续流二极管防止继电器误动作。

热敏电阻与继电器的接线图第三节气敏电阻【新课导入】使用气敏电阻传感器(以下简称气敏电阻),可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量,再转换为电流、电压信号。

气敏电阻品种繁多,主要有可测量还原性气体和测量氧气浓度的两大类。

【本节内容设计】对气敏电阻工作原理、分类进行学习,针对还原性气体和测量氧气浓度的两大类传感器测量原理以及应用进行学习。

【授课内容】一、还原性气体传感器1、测量还原性气体传感器的工作原理。

所谓还原性气体就是200~3000C时在化学反应中能给出电子气体。

还原性气体多数属于可燃性气体,例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。

测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、ZnO或Fe2O3等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活剂及其它添加剂,按一定比例烧结而成的半导体器件。

当还原性气体释放电子吸附到气敏电阻表面,使气敏电阻电阻率下降,电阻减小。

2、MQN型气敏电阻符号、结构及转换电路a)气敏烧结体 b)气敏电阻外形 c)基本测量转换电路 1—引脚 2—塑料底座 3—烧结体 4—不锈钢网罩 5—加热电极 6—工作电极 7—加热回路电源 8—测量回路电源MQN型气敏半导体器件是由塑料底座、电极引线、不锈钢网罩、气敏烧结体以及包裹在烧结体中的两组铂丝组成。

一组铂丝为工作电极,另一组(下图中的左边铂丝)为加热电极兼工作电极。

气敏电阻工作时必须加热到200 300℃,其目的是加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物(起清洁作用)。

观察右图这些曲线,这些曲线的特点是灵敏度较高,被测气体的浓度较低时已有较大的阻值变化,浓度变大时,阻值变化不明显,有较大的非线性。

这种特性较适用于气体的微量测量,例如管道气体漏检、煤气报警器、酒精测试仪。

二、二氧化钛氧浓度传感器1、二氧化钛氧浓度传感器的工作原理:半导体材料二氧化钛(TiO2),对氧气十分敏感。

其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。

当周围氧气浓度较大时,其电阻率增大,使其电阻值增大。

2、 TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路第四节湿敏电阻传感器【本节内容设计】了解湿度的有关概念,进行湿敏传感器的原理及应用进行学习。

【授课内容】一、湿度的有关概念1、绝对湿度:是指大气中水汽的密度,即每一立方米大气中所含水汽的质量(克数)。

2、相对湿度:是大气中实有水汽压与当时温度下饱和水汽压的百分比,是日常生活中常用来表示湿度大小的方法。

当相对湿度达100%时,称饱和状态。

相关文档
最新文档