热电式传感器 ppt课件
电阻体
电阻体
电阻体
(a) 二线制接线
(b) 三线制接线
(c) 四线制接线
8.1 热电阻传感器热电式传感器
两线制
Rt
• 这种引线方式简单、费用低，但是引线电阻以及引线电 阻的变化会带来附加误差。
• 两线制适于引线不长、测温精度要求较低的场合。
三线制
8.1 热电阻传感器热电式传感器
表: 热电阻的主要技术性能
8.1 热电阻传感器
1.铂热电阻 铂电阻温度计的使用范围是-200℃～850℃。
在0℃～850℃的范围内 Rt R0(1AtBt2) 在-200℃～0℃的范围内 R t R 0 [ 1 A t B t2 C ( t 1 0 0 ) t3 ]
式中 Rt、R0——铂热电阻在t℃和0℃时的电阻值；
A、B、C——分度常数。在ITS—90 中，这些常数规
定为 A=3.940×10-3/℃，B= -5.802×10-7/℃2，C= -4.274×10-12/℃4
8.1 热电阻传感器热电式传感器
目前我国规定工业用铂热电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种， 它们的分度号分别为Pt50和Pt100，其中以Pt100为常用。铂热 电阻不同分度号亦有相应分度表，即Rt－t的关系表，这样在实 际测量中，只要测得热电阻的阻值Rt，便可从分度表上查出对 应的温度值。
式中 ——铜热电阻的电阻温度系数，取=4.28×10-3/℃； Rt、R0——铜热电阻在t℃和0℃时的电阻值。 铜热电阻有两种分度号，分别为Cu50(R0=50)和Cu100(R0=100) 铜热电阻线性好，价格便宜，但它的电阻率小、体积大、热惯性也大， 容易氧化，测量范围窄，因此不适宜在腐蚀性介质中或高温下工作。
铂热电阻中的铂丝纯度用电阻比W(100)表示，即 W (100) R100 R0
式中 R100——铂热电阻在100℃时的电阻值； R0——铂热电阻在0℃时的电阻值。
电阻比W(100)越大，其纯度越高。按IEC标准，工业使用的 铂热电阻的W(100)≥1.3870。目前技术水平可达到 W(100)=1.3930，其对应铂的纯度为99.9995%。 一般情况下，工业铂热电阻由直径为0.03mm～0.07mm的纯 铂丝绕在平板形支架，用银线作为引出线。
第8章 热电式传感器
8.1 热电阻传感器热电式传感器
热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而 变化的原理进行测温的。用金属或半导体材料作为感温元 件的传感器，分别称为金属热电阻和热敏电阻。 热电阻传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类，一 般把金属热电阻称为热电阻，而把半导体热电阻称为热敏 电阻。热电阻广泛用来测量-200℃～850℃范围内的温度， 少数情况下，低温可测量至1K，高温达1000℃。热电阻传 感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成。热电阻也可与 温度变送器连接，转换为标准电流信号输出。
✓ 炭电阻：-273~-268.5℃ ；热容量小，灵敏度高， 价格低，易操作，但热稳定性较差。
8.1 热电阻传感器热电式传感器
二.热电阻的结构
工业用热电阻的外形和热电偶基 本相同，它由热电阻体、引出线、 绝缘骨架、保护套管、接线盒等 部分组成。其中保护套管和接线 盒的外形及其功能、要求和热电 偶基本相同。 热电阻的电阻体由电阻丝和电阻 支架组成。电阻丝采用双线无感 绕法绕制在一定形状的云母、石 英或陶瓷塑z料支架上，支架起支 撑和绝缘作用，引出线通常采用 直径1mm的银丝或镀银铜丝，它 与接线盒柱相接，以便与外接线 路相连而测量及显示温度。
• 缺点：铂电阻的电阻温度系数比较小；价格贵
8.1 热电阻传感器热电式传感器
薄膜型及普通型铂热电阻
8.1 热电阻传感器热电式传感器
小型铂热电阻
8.1 热电阻传感器热电式传感器
铂电阻温度显示、变送器
8.1 热电阻传感器热电式传感器
可设定温度的温度控制箱 旋转式机械 设定开关
拨码式 设定开关
8.1 热电阻传感器热电式传感器
8.1 热电阻传感器热电式传感器
其它热电阻
✓ 铁/镍热电阻：电阻温度系数比铂和铜高，电阻率也 较大，可做成体积小、灵敏度高的温度计，但易氧 化，不宜提纯且电阻与温度非线性，仅用于50~100℃；用的较少。
✓ 铟电电阻：-271~-210℃ ；灵敏度高，但脆性高，易 损坏；
8.1 热电阻传感器热电式传感器
三.热电阻的测量电路
用热电阻传感器进行测温时，热电阻与检测仪表相隔一 段距离，因为热电阻的引线对测量结果有较大的影响， 所以测量电路经常采用电桥电路。热电阻内部的引线方 式有二线制、三线制和四线制三种，如图所示。二线制 中引线电阻对测量影响大，用于测温精度不高的场合； 三线制可以减小热电阻与测量仪表之间连接导线的电阻 因环境温度变化所引起的测量误差；四线制可以完全消 除引线电阻对测量结果的影响，用于高精度温度检测。
热电阻 现场
显示仪表 控制室
8.1 热电阻传感器热电式传感器
一、热电阻的材料工作原理
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484 。
8.1 热电阻传感器热电式传感器
易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
8.1 热电阻传感器热电式传感器
8.1 热电阻传感器热电式传感器
• 优点：铂是一种贵金属。它的特点是精度高，稳定性 好，性能可靠，尤其是耐氧化性能很强。 铂在很宽的温度范围内约1200C以下都能保证上 述特性。铂很容易提纯，复现性好，有良好的工艺性， 可制成很细的铂丝(0.02mm或更细)或极薄的铂箔。与 其它材料相比，铂有较高的电阻率，因此普遍认为是 一种较好的热电阻材料。
2. 铜热电阻
铜热电阻的电阻温度系数比铂高，电阻与温度的关系
(R-t)曲线几乎是线性的，并且铜价格便宜、易于提纯、
工艺性好。因此，在一些测量精度要求不高、测温范 围不大且温度较低的测温场合，可采用铜热电阻进行 测温。在-50℃～150℃的使用范围内其电阻值与温度 的关系几乎是线性的。
Rt R0(1t)
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《热电式传感器》PPT课件
铜丝的电阻值与温度之间的关系
在-50～150℃温度范围内，铜电阻与温度之间的关系为： Rt＝R0(1+At+Bt 2+Ct 3) Rt — 温度为t℃时的铜电阻值 R0 — 温度为0℃时的铜电阻值
A、B、C — 常数 A＝4.28899×10-3/℃ B＝-2.133×10-7/℃2 C＝1.233×10-9/℃3
半导体 热敏电阻 电 阻
铂热电阻
热敏电阻是用半导体材
料制成的热敏器件，与金属 热电阻比较而言，具有温度 系数高，灵敏度高，热惯性 好（适宜动态测量）但其稳 定性和互换性较差。
金属的电阻随温度的升高而
增大，但半导体却相反，它
温度
的电阻值随温度的升高而急
剧减小，并呈现非线性。
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
防水封装铂电阻
核心元件：德国进口精密铂电阻（PT100 PT1000） 元件精度：±0.15℃ (A级) ±0.30℃ (B级) 封装材料：镀镍铜管或不锈钢管 管料尺寸：ø 4 * 25mm 连接线：PVC包胶电缆线（可选择耐高温型的）
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
当热电阻安装 的地方比较远，则 其导线电阻当环境 温度变化时也要变 化，会造成测量误 差。
图中R1、R2、R3 为固定电阻，Rp为 调零电位器
其它热电阻
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
✓ 铁/镍热电阻：电阻温度系数比铂和铜高，电 阻率也较大，可做成体积小、灵敏度高的温 度计，但易氧化，不宜提纯且电阻与温度非 线性，仅用于-50~100℃；用的较少。
铂丝的电阻值与温度之间的关系
在-200～0℃范围内，Rt＝R0[1+At+Bt 2+C(t－100)t 3]
在-50～150℃温度范围内，铜电阻与温度之间的关系为： Rt＝R0(1+At+Bt 2+Ct 3) Rt — 温度为t℃时的铜电阻值 R0 — 温度为0℃时的铜电阻值
A、B、C — 常数 A＝4.28899×10-3/℃ B＝-2.133×10-7/℃2 C＝1.233×10-9/℃3
半导体 热敏电阻 电 阻
铂热电阻
热敏电阻是用半导体材
料制成的热敏器件，与金属 热电阻比较而言，具有温度 系数高，灵敏度高，热惯性 好（适宜动态测量）但其稳 定性和互换性较差。
金属的电阻随温度的升高而
增大，但半导体却相反，它
温度
的电阻值随温度的升高而急
剧减小，并呈现非线性。
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
防水封装铂电阻
核心元件：德国进口精密铂电阻（PT100 PT1000） 元件精度：±0.15℃ (A级) ±0.30℃ (B级) 封装材料：镀镍铜管或不锈钢管 管料尺寸：ø 4 * 25mm 连接线：PVC包胶电缆线（可选择耐高温型的）
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
当热电阻安装 的地方比较远，则 其导线电阻当环境 温度变化时也要变 化，会造成测量误 差。
图中R1、R2、R3 为固定电阻，Rp为 调零电位器
其它热电阻
第七章 热电式传感器 哈尔滨工业大学
✓ 铁/镍热电阻：电阻温度系数比铂和铜高，电 阻率也较大，可做成体积小、灵敏度高的温 度计，但易氧化，不宜提纯且电阻与温度非 线性，仅用于-50~100℃；用的较少。
铂丝的电阻值与温度之间的关系
在-200～0℃范围内，Rt＝R0[1+At+Bt 2+C(t－100)t 3]
第章热电式传感器-PPT精选
热敏电阻符号
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻
1. 测温材料：对温度非常敏感的热敏电阻，所用材料一
般为陶瓷半导体，其导电性取决于电子—空穴的浓度。
• NTC测温机理：在低温下电子—空穴的浓度很低，
故电阻率很大。随着温度的升高，电子—空穴的浓
度按指数规律增加，电阻率迅速减小。
• NTC型温度特性
第7章 热电式传感器
概述
温度传感器的种类很多，如果按原理可分为：
1. 热胀冷缩原理：水银温度计 2. 电气参数的变化：热电偶、热电阻温度计 3. 物体表面热辐射与温度的关系：辐射温度
计，比色温度计
• 工业上使用的温度传感器，性能价格差别比较 大。如传感器的精度直接关系到产品质量和 控制过程，通常价格比较贵。
消除了引线、连接导线的电阻影响。
测量电路
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻 近年来，几乎所有的家用电器产品都装有微处 理器，温度控制完全智能化，这些温度传感器 几乎都使用热敏电阻。 热敏电阻用半导体材料氧化复合烧结而成 • 主要材料有：Mn、Co、Ni、Cu、Fe氧化物，
集成温度传感器把热敏晶体管和外围电路、放大 器、偏置电路及线性电路制作在同一芯片上；
利用发射极电流密度在恒定比率下工作的晶体管 对的基极—发射极之间电压VBE的差与温度呈线性 关系。
第7章 热电式传感器
7.2半导体集成温度传感器 7.2.1 集成温度传感器测温原理
图为是绝对温度比例电路 V1、V2是两只互相匹配的
热 容 量 C ： 每变化1度时吸收或释放的能量。
时间常数 ：0.5-1秒
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻
1. 测温材料：对温度非常敏感的热敏电阻，所用材料一
般为陶瓷半导体，其导电性取决于电子—空穴的浓度。
• NTC测温机理：在低温下电子—空穴的浓度很低，
故电阻率很大。随着温度的升高，电子—空穴的浓
度按指数规律增加，电阻率迅速减小。
• NTC型温度特性
第7章 热电式传感器
概述
温度传感器的种类很多，如果按原理可分为：
1. 热胀冷缩原理：水银温度计 2. 电气参数的变化：热电偶、热电阻温度计 3. 物体表面热辐射与温度的关系：辐射温度
计，比色温度计
• 工业上使用的温度传感器，性能价格差别比较 大。如传感器的精度直接关系到产品质量和 控制过程，通常价格比较贵。
消除了引线、连接导线的电阻影响。
测量电路
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻 近年来，几乎所有的家用电器产品都装有微处 理器，温度控制完全智能化，这些温度传感器 几乎都使用热敏电阻。 热敏电阻用半导体材料氧化复合烧结而成 • 主要材料有：Mn、Co、Ni、Cu、Fe氧化物，
集成温度传感器把热敏晶体管和外围电路、放大 器、偏置电路及线性电路制作在同一芯片上；
利用发射极电流密度在恒定比率下工作的晶体管 对的基极—发射极之间电压VBE的差与温度呈线性 关系。
第7章 热电式传感器
7.2半导体集成温度传感器 7.2.1 集成温度传感器测温原理
图为是绝对温度比例电路 V1、V2是两只互相匹配的
热 容 量 C ： 每变化1度时吸收或释放的能量。
时间常数 ：0.5-1秒
第7章 热电式传感器
7.1 热电阻 7.1.2 热敏电阻
热电式传感器传感器PPT演示课件
④ 导体材料确定后，热电动势的大小只与热电偶两端 的温度有关。如果使eAB（T0）=常数，则回路热电动势 EAB（T， T0 ）就只与温度T有关，而且是T的单值函数， 这就是利用热电偶测温的基本原理。
14
⑤ 对于有几种不同材料串联组成的闭合回路，若各 接点温度分别为T1、T2……TN ，闭合回路总的热电 动势为：
② 只有用不同性质的材料才能组合成热电偶，相同材 料不会产生热电动势。
因为当A、B两种导体是同一种材料时， ln（nA/nB）=0，所以EAB（T，T0）=0。
13
③ 只有当热电偶两端温度不同时，不同材料组成的热 电偶才能有热电动势产生；当热电偶两端温度相同时， 不同材料组成的热电偶也不产生热电动势，即EAB（T， T0）=0。
4
热电势 EAB( T,T0 )
接触电势 温差电势
（1 ）接触电动势
若金属A的自由电子浓度大于金属B的，则在同 一瞬间由A扩散到B的电子将比由B扩散到A的电子多， 因而A对于B因失去电子而带正电，B获得电子而带 负电，在接触处便产生电场。A、B之间便产生了一 定的接触电动势。
5
接触电动势的大小与两种金属的材料、接点的温度有关， 与导体的直径、长度及几何形状无关。
ln
nA nB
k (T
T0 ) ln
nA nB
上式说明接触电动势的大小与接点温度的高低及导体 的性质有关。如果两接触点的温度相同，尽管两接触 点处都存在接触电势，但回路中总接触电势等于零。
7
（2）温差电动势 对于任何一种金属，当其两端温度不同时，两端
的自由电子浓度也不同，温度高的一端浓度大，具有 较大的动能；温度低的一端浓度小，动能也小。因此 高温端的自由电子要向低温端扩散，高温端因失去电 子而带正电，低温端得到电子而带负电，形成温差电 动势，又称汤姆森电动势。
14
⑤ 对于有几种不同材料串联组成的闭合回路，若各 接点温度分别为T1、T2……TN ，闭合回路总的热电 动势为：
② 只有用不同性质的材料才能组合成热电偶，相同材 料不会产生热电动势。
因为当A、B两种导体是同一种材料时， ln（nA/nB）=0，所以EAB（T，T0）=0。
13
③ 只有当热电偶两端温度不同时，不同材料组成的热 电偶才能有热电动势产生；当热电偶两端温度相同时， 不同材料组成的热电偶也不产生热电动势，即EAB（T， T0）=0。
4
热电势 EAB( T,T0 )
接触电势 温差电势
（1 ）接触电动势
若金属A的自由电子浓度大于金属B的，则在同 一瞬间由A扩散到B的电子将比由B扩散到A的电子多， 因而A对于B因失去电子而带正电，B获得电子而带 负电，在接触处便产生电场。A、B之间便产生了一 定的接触电动势。
5
接触电动势的大小与两种金属的材料、接点的温度有关， 与导体的直径、长度及几何形状无关。
ln
nA nB
k (T
T0 ) ln
nA nB
上式说明接触电动势的大小与接点温度的高低及导体 的性质有关。如果两接触点的温度相同，尽管两接触 点处都存在接触电势，但回路中总接触电势等于零。
7
（2）温差电动势 对于任何一种金属，当其两端温度不同时，两端
的自由电子浓度也不同，温度高的一端浓度大，具有 较大的动能；温度低的一端浓度小，动能也小。因此 高温端的自由电子要向低温端扩散，高温端因失去电 子而带正电，低温端得到电子而带负电，形成温差电 动势，又称汤姆森电动势。
《热电传感器》课件
的温度。
薄膜热电偶
具有体积小、重量轻、灵敏度 高、响应速度快等优点，适用
于微小面积的温度测量。
集成热电偶
将热电偶与信号处理电路集成 在一起，具有测量精度高、抗
干扰能力强等优点。
热电传感器的应用领域
工业自动化
用于测量各种工业设备 的温度，如炉温、液温
等。
医疗领域
用于测量体温、血液温 度等。
环境监测
用于测量环境温度、气 象温度等。
拓展应用领域与市场推广
总结词
拓展热电传感器的应用领域和市场推广是推动其发展的关键。
详细描述
随着环保意识的提高和物联网技术的发展，热电传感器在能源监测、环境监测、智能家居等领域的应 用越来越广泛。加强市场推广和合作，推动产学研用一体化发展，有助于加快热电传感器技术的普及 和应用。
PART 06
热电传感器案例分析
湿度
湿度对热电传感器的性能也有一定影响，湿度过高可能导致传感器性能下降或 出现误差。因此，在高湿度环境下使用时，需要进行相应的防护措施。
PART 04
热电传感器的设计与优化
结构设计
01
02
03
结构设计
热电传感器的结构设计应 考虑热电效应的原理，确 保热电材料能够有效地将 温度差转化为电信号。
热电偶设计
线性范围与测量误差
线性范围
线性范围是指热电传感器输出电压 与温度变化之间的线性关系能够覆盖 的范围。线性范围越宽，传感器能够 测量的温度范围越广。
测量误差
测量误差是指由于传感器本身的误差 以及环境因素的影响，导致实际测量 值与真实值之间的偏差。误差越小， 传感器性能越好。
响应时间与稳定性
响应时间
详细描述
薄膜热电偶
具有体积小、重量轻、灵敏度 高、响应速度快等优点，适用
于微小面积的温度测量。
集成热电偶
将热电偶与信号处理电路集成 在一起，具有测量精度高、抗
干扰能力强等优点。
热电传感器的应用领域
工业自动化
用于测量各种工业设备 的温度，如炉温、液温
等。
医疗领域
用于测量体温、血液温 度等。
环境监测
用于测量环境温度、气 象温度等。
拓展应用领域与市场推广
总结词
拓展热电传感器的应用领域和市场推广是推动其发展的关键。
详细描述
随着环保意识的提高和物联网技术的发展，热电传感器在能源监测、环境监测、智能家居等领域的应 用越来越广泛。加强市场推广和合作，推动产学研用一体化发展，有助于加快热电传感器技术的普及 和应用。
PART 06
热电传感器案例分析
湿度
湿度对热电传感器的性能也有一定影响，湿度过高可能导致传感器性能下降或 出现误差。因此，在高湿度环境下使用时，需要进行相应的防护措施。
PART 04
热电传感器的设计与优化
结构设计
01
02
03
结构设计
热电传感器的结构设计应 考虑热电效应的原理，确 保热电材料能够有效地将 温度差转化为电信号。
热电偶设计
线性范围与测量误差
线性范围
线性范围是指热电传感器输出电压 与温度变化之间的线性关系能够覆盖 的范围。线性范围越宽，传感器能够 测量的温度范围越广。
测量误差
测量误差是指由于传感器本身的误差 以及环境因素的影响，导致实际测量 值与真实值之间的偏差。误差越小， 传感器性能越好。
响应时间与稳定性
响应时间
详细描述
第七章 热电式传感器.ppt
测量温度范围
1000C 热电势/
mV
B
铂铑30－铂铑6
50～1820 C
4.834
R
铂铑13—铂
-50～1768 C
10.506
S
铂铑10—铂
-50～1768 C
9.587
K
镍铬－镍铬 (铝) -270～1370 C 41.276
E 镍铬－铜镍 (康 铜) －270～800 C
——?
第7章 热电式传感器 普通装配型热电偶的外形
第7章 热电式传感器
本章主要内容
➢了解热电阻工作的主要原理 ➢掌握热电效应，热电偶工作原理 ➢掌握热电偶工作定律 ➢了解热电偶的测温材料及其特点 ➢熟悉热电偶的应用
第7章 热电式传感器
7.1.1 热电阻
工作原理：热电阻的阻值随温度的变化而变化。
1. 热电阻材料的特点：
a 高温度系数，高电阻率
b 化学和物理性能稳定
▪ 定义：将两种不同性质的导体A、B组成闭合回路，若节点处于不同的 温度时，两者之间将产生一热电势，在回路中形成一定大小的电流， 这种现象称为热点效应。
▪
接触电势
EAB (T )
温差电势
kT e
ln
NA NB
T
EA (T ,T0 ) EB (T ,T0 ) T0 ( A B )dT
T
EA (T ,T0 ) T0 AdT
AA’CTBB’C’
热电偶
补偿导线 试管
铜 导 线
冰点槽
T0
冰水溶液
mV
仪 表
第7章 热电式传感器
2. 计算修正法
用普通室温计算出参比端实际温度 TH ，利用公式计 算
EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)
第8章热电式传感器传感器基础课件
对于A、B构成的闭合回路总的 温差电势为
T
T
T
eA (T ,T0 ) eB (T ,T0 )
T0
AdT
T0 BdT
T0 ( A B )dT
第8章 热电式传感器
由导体A、B组成的热电偶回路，当温度 T ＞ T0 时，
可表示为
EAB (T ,T0 ) eAB (T ) eAB (T0 ) eA (T ,T0 ) eB (T ,T0 )
EABB’A’(T,Tn,T0)=EAB(T,Tn)+EA’B’(Tn,T0)
第8章 热电式传感器
❖ 如A与A’、B与B’材料相同，且结点温度分别为T、Tn、T0
时，有： 热电偶在结点温度为T、T0时的热电势值
EAB(T,T0 )，等于热电偶在(T,Tn ) 、 (Tn,T0 ) 时相应 的热电势EAB(T,Tn )与 EAB(Tn,T0 ) 的代数和。如下式 所示：
kT ln NAT e NBT
kT0 ln N AT0
e
N BT0
T
T0 ( A B )dT
热电偶回路电势分布图
第8章 热电式传感器
由于温差电动势比接触电动势小，又 T＞ ，T0 所以总电动 势中以导体A、B在 端T 的接触电动势所占百分比最大， 故总电动势的方向取决于 的eAB方(T) 向。
热敏电阻作温度补偿用
第8章 热电式传感器
8.4 集成温度传感器 工作原理
AD590属于电流型集成温度传感器，电流型集成温度传 感器是一个输出电流与温度成比例的电流源，由于电流 很容易变换成电压，因此这种传感器应用十分方便。
第8章 热电式传感器
1. 电流型集成温度传感器AD590的应用 温度测量
能稳定。 ⑤ 较好的工艺性能，便于成批生产，且复现性好，便
T
T
T
eA (T ,T0 ) eB (T ,T0 )
T0
AdT
T0 BdT
T0 ( A B )dT
第8章 热电式传感器
由导体A、B组成的热电偶回路，当温度 T ＞ T0 时，
可表示为
EAB (T ,T0 ) eAB (T ) eAB (T0 ) eA (T ,T0 ) eB (T ,T0 )
EABB’A’(T,Tn,T0)=EAB(T,Tn)+EA’B’(Tn,T0)
第8章 热电式传感器
❖ 如A与A’、B与B’材料相同，且结点温度分别为T、Tn、T0
时，有： 热电偶在结点温度为T、T0时的热电势值
EAB(T,T0 )，等于热电偶在(T,Tn ) 、 (Tn,T0 ) 时相应 的热电势EAB(T,Tn )与 EAB(Tn,T0 ) 的代数和。如下式 所示：
kT ln NAT e NBT
kT0 ln N AT0
e
N BT0
T
T0 ( A B )dT
热电偶回路电势分布图
第8章 热电式传感器
由于温差电动势比接触电动势小，又 T＞ ，T0 所以总电动 势中以导体A、B在 端T 的接触电动势所占百分比最大， 故总电动势的方向取决于 的eAB方(T) 向。
热敏电阻作温度补偿用
第8章 热电式传感器
8.4 集成温度传感器 工作原理
AD590属于电流型集成温度传感器，电流型集成温度传 感器是一个输出电流与温度成比例的电流源，由于电流 很容易变换成电压，因此这种传感器应用十分方便。
第8章 热电式传感器
1. 电流型集成温度传感器AD590的应用 温度测量
能稳定。 ⑤ 较好的工艺性能，便于成批生产，且复现性好，便
第六章 热电式传感器PPT课件
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2、铠装型热电偶
它是由金属套管、绝缘材料和热电极经焊接密封和装配等工艺制成 的坚实的组合体。
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3、薄膜型热电偶
薄膜热电偶是由两种金属薄膜连接而成的一种特殊结构的热电偶， 它的测量端既小又薄，热容量很小，可用于微小面积上温度测量;动 态响应快，可测量快速变化的表面温度。 • 4、表面型热电偶 主要用于测量金属块、炉壁、涡轮叶片、轧辊等固体表面温度。 • 5、浸入式热电偶
热电阻的阻值与温度的关系为：
Rt=Ro(1+At+Bt2+Ct3+Dt4)
式中：R0为热电阻在0℃时的电阻值 A、B、C、D为温度系数
(6—19)
.
一、热电阻
• (一)热电阻测温原理
为了准确地测出电阻 的大小以反映温度的高 低，常采用电桥来测量 Rt阻值的变化 ，并转化 为电压输出△U。 在一定范围内， △U与Rt 有良好的线性关系。
负极
红色
绿色
红色
蓝色
红色
黑色
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(二)冷端温度校正法
配用补偿导线，将冷端延伸至温度基本恒定的地方，但新冷端若 不恒为00C，配用按分度表刻度的温度显示仪表，必定会引起测量误 差，必须予以校正。
1．计算修正法
E
0
t0
t
已知冷端温度t0，根据中间温度定律，应用下式进行修正：
E(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0) 其中，E(t，t0)为回路实际热电势。
什么是电阻式温度传感器？
利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质而工作的， 用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值对应的温度 值。
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第二节 电阻式温度传感器
金属热电阻传感器—称热电阻
2、铠装型热电偶
它是由金属套管、绝缘材料和热电极经焊接密封和装配等工艺制成 的坚实的组合体。
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3、薄膜型热电偶
薄膜热电偶是由两种金属薄膜连接而成的一种特殊结构的热电偶， 它的测量端既小又薄，热容量很小，可用于微小面积上温度测量;动 态响应快，可测量快速变化的表面温度。 • 4、表面型热电偶 主要用于测量金属块、炉壁、涡轮叶片、轧辊等固体表面温度。 • 5、浸入式热电偶
热电阻的阻值与温度的关系为：
Rt=Ro(1+At+Bt2+Ct3+Dt4)
式中：R0为热电阻在0℃时的电阻值 A、B、C、D为温度系数
(6—19)
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一、热电阻
• (一)热电阻测温原理
为了准确地测出电阻 的大小以反映温度的高 低，常采用电桥来测量 Rt阻值的变化 ，并转化 为电压输出△U。 在一定范围内， △U与Rt 有良好的线性关系。
负极
红色
绿色
红色
蓝色
红色
黑色
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(二)冷端温度校正法
配用补偿导线，将冷端延伸至温度基本恒定的地方，但新冷端若 不恒为00C，配用按分度表刻度的温度显示仪表，必定会引起测量误 差，必须予以校正。
1．计算修正法
E
0
t0
t
已知冷端温度t0，根据中间温度定律，应用下式进行修正：
E(t，0)=E(t，t0)+E(t0，0) 其中，E(t，t0)为回路实际热电势。
什么是电阻式温度传感器？
利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质而工作的， 用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值对应的温度 值。
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第二节 电阻式温度传感器
金属热电阻传感器—称热电阻