传感器技术论文范文

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传感器论文范例

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光电式传感器应用专业:计算机控制学号: ********** *名:***摘要在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。

由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。

这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。

关键词: 光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用目录1.引言 (1)2.物理特性 (2)2.1 外光电效应 (2)2.1.1 光子假设 (2)2.2 内光电效应 (2)2.2.1 光电导效应 (2)2.2.2 光电转换元件 (3)3.光电式传感器 (4)3.1 工作原理 (4)3.2 光电传感器分类 (5)4.光电传感器应用 (5)4.1 光电传感器优点 (5)4.1.1 光电式带材跑偏检测器 (6)4.1.2 包装充填物高度检测 (6)4.1.3 光电色质检测 (7)4.1.4 烟尘浊度监测仪 (7)4.1.5 其他方面的应用 (7)5.光纤传感器 (8)5.1 基本工作原理 (8)5.2 光纤的种类与特性 (8)5.3 光纤传感器的应用 (8)结论 (9)参考文献 (10)引言光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。

它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。

光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。

光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。

现代传感器技术论文(2)

现代传感器技术论文(2)

现代传感器技术论文(2)现代传感器技术论文篇二我国传感器技术发展研究摘要: 本文通过对我国传感器发展现状进行的调查分析,指出了国内产品存在的主要问题,提出了相应的解决办法,并指出了我国传感器发展的方向。

关键词: 传感器技术现状发展方向传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,目前主要用于检测电系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制电子系统的运作提供必需的相关信息。

随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集―传感技术将日益发展,传感器将无所不在。

一、我国传感器技术发展的现状我国传感器行业发展迅速,传感器市场近些年一直持续增长,势头良好,主要应用于工业制造、汽车产品、电子通讯和专用设备,其中工业制造和汽车产品达到市场份额的三分之一。

传感器给我国的迅速发展带来了无限商机,西门子、霍尼韦尔、凯乐、横河等传感器大企业纷纷进入我国市场,这为我国工业设备制造商和汽车制造业等传感器最终消费者带来了很大便利,但也对国内传感器行业施加了很大压力。

国内传感器产品存在的主要问题是:品种少,质量较差;制造工艺技术相对落后;生产企业不掌握先进的核心制造技术;高性能传感器的科研成果转化率较低。

大力发展新型传感器已在行业内开展多年,但新型传感器的产业化速度慢仍困扰着众多传感器企业。

产品更新换代是行业持续发展的源泉,传感器正向更多领域拓展,这些领域不断增长的需求,要求新型传感器产品不断涌现。

网络的应用,IT业的迅速发展,对传感器新品提出了更多要求,适应于不同行业的传感器的研发要跟上市场潮流,并创造出新的需求。

国内传感器企业只有使传感器应用更广泛,产品不断更新,更好地适应市场需求,才能获得新的增长点。

二、我国传感器技术的发展方向为使我国的传感器技术更快地发展,针对以上存在的问题,我们必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。

传感器的原理及其应用论文范文

传感器的原理及其应用论文范文

传感器的原理及其应用1. 介绍本文将介绍传感器的原理和其在各个领域的应用。

传感器是一种用于检测和测量环境中各种物理量的设备。

它们广泛应用于工业、医疗、环境保护、军事等领域。

本文将首先介绍传感器的工作原理,然后详细讨论传感器在不同领域的应用。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于各种物理现象,如光电效应、热敏效应、压电效应等。

以下是几种常见的传感器工作原理:2.1 光电传感器光电传感器利用光电效应测量光的强度和特性。

当光照射到光电传感器上时,光会激发光电元件内的电子,产生电流。

通过测量电流的大小,可以得知光的强度和特性。

光电传感器广泛应用于自动化控制、安防和光通信等领域。

2.2 温度传感器温度传感器根据物质的热敏性质来测量温度。

常见的温度传感器包括热电偶和热电阻。

热电偶利用两种不同金属的电极在不同温度下产生电势差,从而测量温度。

热电阻则根据电阻值随温度变化的特性来测量温度。

温度传感器广泛应用于气象、工业过程控制和家用电器等领域。

2.3 压力传感器压力传感器用于测量压力的大小。

它们通过将压力转化为力或位移,再测量这些参数来得知压力。

常见的压力传感器包括电阻应变式传感器和压电传感器。

电阻应变式传感器根据压力引起的电阻变化来测量压力。

压电传感器则利用压电效应,将压力转化为电荷来测量压力。

压力传感器广泛应用于工业自动化、汽车、航空航天等领域。

2.4 气体传感器气体传感器用于检测环境中的气体浓度。

常见的气体传感器包括气敏传感器和红外线传感器。

气敏传感器基于物质与气体之间的化学反应来测量气体浓度。

红外线传感器利用气体对红外线的吸收特性来测量气体浓度。

气体传感器广泛应用于空气质量监测、工业过程控制和燃气检测等领域。

3. 传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。

以下是几个领域中传感器的应用示例:3.1 工业控制在工业控制中,传感器被用于监测和控制生产过程中的各种参数。

例如,温度传感器可用于监测设备和物料的温度,以确保生产过程的稳定性。

现代传感器技术论文

现代传感器技术论文

现代传感器技术论文传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,下面是小编精心推荐的现代传感器技术论文,希望你能有所感触!现代传感器技术论文篇一无线传感器网络安全技术摘要:无线传感器网络作为一种相对较新的网络技术,能在许多方面发挥出自己的独特作用,但因为对技术基础的要求非常高,所以长期以来其应用领域一直被局限在军事上。

近些年来,随着技术的进步,这种网络技术的应用领域逐渐拓展,在多个民用领域也得到了一定的普及。

文章以无线传感器网络的概念特征和应用特征为基础,分析了该网络在安全技术方面的常见问题,并提出了目前主要的5种安全防护措施,希望有助于相关研究运用的进一步发展。

关键词:无线传感器网络;安全技术;技术应用无线传感器网络的民用化进程近些年来显著加快,其应用安全问题也越来越为人们所关注。

但从现状来看,相关安全技术的实际应用并不理想,以目前对无线传感器网络应用较多的医疗领域为例,网络滞涩现象非常严重,物理损坏率很高,实际运作的可用网络空间与节点往往不足50%,安全问题导致了应用能效的极大下降。

因此文章将针对这种特殊网络的常见安全技术问题加以分析并探析其安全技术的发展方向。

1无线传感器网络概述无线传感器网络是一种以大量的外部传感器作为末梢的分布传感网络,这些传感器可以以无线的方式进行外部通信。

由于网络灵活性非常高,而且三次元涵盖面极广,所以被认为在军事上有很大的发展潜力,近些年来更进一步进行了大量的民用应用研究。

但民间的技术力毕竟与军方有一定的差距,所以无线传感器网络在民用领域的应用推广面临了一系列的困难,安全技术问题正是其中一例。

2无线传感器网络在安全上的技术问题2.1安全机制缺失问题虽然无线传感器网络近些年的民用发展很快,但从总体水平来看仍远不及普通网络,在诸多方面都存在着一定的局限性,比如后文将要说明的节点能量、通信稳定性等。

在这种情况下,很难系统性地构建完整的安全防护机制,因此目前的安全措施大多是分散的、阶段性的,只针对无线传感器网络中的个别节点,所以不仅漏洞很多,而且有效性也难以保障,安全隐患扩散的几率相当高。

传感器原理及应用论文

传感器原理及应用论文

传感器原理及应用论文传感器是一种能够感知、接收并转换某种能量或物理量的装置,它可以将非电信号转换为电信号,或者将一种形式的能量转换为另一种形式的能量。

传感器在现代科技领域中扮演着至关重要的角色,应用范围涵盖了工业生产、医疗设备、环境监测、智能家居等诸多领域。

本文将就传感器的原理及其在各个领域的应用进行探讨。

首先,让我们来了解一下传感器的工作原理。

传感器的工作原理主要包括感受外界信息、将信息转换为可测量的信号、信号的放大和处理、最终输出结果等几个步骤。

以温度传感器为例,当温度发生变化时,传感器内部的电阻值也会相应发生变化,这样的变化会引起电路中电压、电流等参数的变化,最终被转换为数字信号输出。

而光敏传感器则是利用光电效应将光信号转换为电信号输出。

传感器的工作原理可以简单概括为“感知-转换-输出”。

其次,传感器在工业生产中的应用十分广泛。

比如在自动化生产线上,各类传感器可以监测生产过程中的温度、压力、流量等参数,实时反馈给控制系统,从而实现对生产过程的精准控制。

在机械制造领域,传感器也扮演着重要角色,比如在机床上安装位移传感器,可以实时监测工件的位置,保证加工精度。

此外,传感器在汽车制造、航空航天、化工等领域也有着广泛的应用,为工业生产提供了可靠的技术支持。

除了工业生产,传感器在医疗设备中也发挥着不可替代的作用。

例如,心率传感器可以实时监测患者的心率变化,血氧传感器可以监测血氧饱和度,体温传感器可以监测患者的体温变化。

这些传感器的应用,为医生提供了重要的生理参数,帮助医生及时了解患者的身体状况,为诊断和治疗提供了重要依据。

此外,传感器在环境监测领域也发挥着重要作用。

比如大气传感器可以监测大气中的温度、湿度、气压等参数,水质传感器可以监测水质的PH值、浊度等参数,土壤传感器可以监测土壤的湿度、养分含量等参数。

这些传感器的应用,有助于科学家们更好地了解自然环境的变化,为环境保护和资源利用提供了重要数据支持。

温度传感器论文 (2)

温度传感器论文 (2)

温度传感器论文摘要本论文研究了温度传感器在工业自动化领域中的应用。

首先介绍了温度传感器的原理和分类。

然后详细讨论了温度传感器在自动化控制系统中的作用。

接着探讨了温度传感器的性能指标以及影响温度传感器精度的因素。

最后,通过实验验证了温度传感器的可靠性和精度。

引言温度是一个重要的物理量,在工业生产和实验研究中具有广泛的应用。

温度传感器作为测量温度的主要工具,其在工业自动化领域中起到了至关重要的作用。

本论文旨在研究温度传感器的原理和应用,以及其在自动化控制系统中的作用。

温度传感器的原理和分类温度传感器是一种能够将物理量(温度)转换成电信号的装置。

根据原理的不同,温度传感器可以分为电阻式温度传感器、热电偶和热敏电阻等多种类型。

电阻式温度传感器电阻式温度传感器是利用材料的温度对电阻值产生影响的原理来测量温度的。

常见的电阻式温度传感器有铂电阻温度传感器(PT100)、铜电阻温度传感器(CT100)等。

其中,PT100是一种常用的高精度温度传感器,广泛应用于温度测量领域。

热电偶热电偶是利用两种不同金属的热电效应来测量温度的。

它由两段不同金属的导线组成,两段导线的接触处称为冷端,另一端则称为热端。

当热电偶的热端与被测温度相接触时,产生的温差会在电压表上显示出热电动势,进而推算出温度。

热敏电阻热敏电阻是指在不同温度下电阻值发生变化的电阻。

常见的热敏电阻有二极管热敏电阻和热敏电阻。

热敏电阻的工作原理是基于半导体材料的特性,通过测量电阻值来间接反映温度。

温度传感器在自动化控制系统中的作用温度传感器在自动化控制系统中扮演着非常重要的角色。

它可以实时感知环境温度,并将温度信号转换为电信号输送给控制器。

控制器根据温度传感器的反馈信号来调整系统的工作状态,以达到设定温度的目标。

温度传感器的准确性和稳定性对系统的控制精度至关重要,因此选择合适的温度传感器对系统性能至关重要。

温度传感器的性能指标精度精度是指温度传感器输出值与真实温度之间的误差。

汽车传感器技术论文

汽车传感器技术论文

汽车传感器技术论文随着我国汽车工业的发展,汽车传感器技术越来越多的应用于汽车技术中。

下面是小编为大家精心推荐的汽车传感器技术论文,希望能够对您有所帮助。

汽车传感器技术论文篇一新型传感器在汽车技术中的应用概述摘要随着我国汽车工业的发展,汽车传感器技术越来越多的应用于汽车技术中。

汽车传感器能够将汽车的化学量、物理量和电量转化为计算机能够识别的数字信号,从而实时的反映汽车的各项参数。

因为汽车传感器的这一特性,当今的汽车制造业越来越依赖汽车传感器技术,汽车传感器在汽车的稳定运行、舒适驾驶、安全性等多方面起着重要的作用。

本文就从新型的汽车传感器在汽车技术中的应用展开讨论,希望能对我国的汽车工业有些许作用。

【关键词】新型传感器汽车技术应用概述未来发展一个国家的汽车工业是国家国民经济的支柱产业,所以,要想振兴我国的经济,大力发展汽车工业是一条捷径也是一条必经之路。

汽车技术经过几十上百年的发展,已经非常的成熟,如今人们对于汽车的需求已从原来的追求稳定,安全发展成为今天的追求舒适,高效。

所以从上世纪五十年代起,汽车的传感器技术就被逐渐的应用与汽车制造中,汽车传感器以其独有的特性,大大增强了汽车的操作性。

本文就从以下几个方面谈谈新型传感器在汽车技术中的应用。

1 应用传感器技术的好处1.1 提升汽车的稳定性将传感器技术应用在汽车上可以大大的提高汽车运行的稳定性。

当汽车在运行的过程中,传感器可以将汽车运行的各项实时数据收集,传送给发动机的电子控制单元(ECU),由电子控制单元对发动机的工作状况进行精确的控制。

帮助汽车稳定的行驶,减少汽车发生故障的几率。

1.2 提升汽车的操控性检验汽车是否是一个好车的重要标准就是汽车的可操控性。

在汽车技术上应用传感器技术可以明显的提升汽车的操控性,汽车里的各种传感器可以迅速的感应用户的每一个操作动作,根据用户的动作,向汽车电子控制单元发出指令,电子控制单元会根据指令响应并操控汽车的零部件工作。

传感器毕业论文

传感器毕业论文

传感器毕业论文传感器毕业论文随着科技的不断发展,传感器作为一种重要的技术装置,被广泛应用于各个领域。

无论是工业生产、农业种植还是医疗诊断,传感器都扮演着不可或缺的角色。

因此,传感器的研究和应用成为了许多学生毕业论文的热门话题之一。

本文将从传感器的原理、应用案例以及未来发展趋势等方面进行探讨。

首先,我们来了解一下传感器的原理。

传感器是一种能够感知、检测和测量某种物理量或化学量的装置。

它通过将被测量的物理量转化为电信号,再通过信号处理和分析,得到所需的信息。

传感器的工作原理包括电阻、电容、电感、压阻、磁阻等多种方式。

例如,温度传感器利用温度对电阻或电容的影响来测量温度;压力传感器则利用压阻的变化来测量压力。

不同的传感器原理适用于不同的应用场景,因此在选择传感器时需要根据具体需求进行合理的选择。

接下来,我们来看一些传感器的应用案例。

在工业领域,传感器广泛应用于自动化生产线上。

例如,光电传感器可以用于检测产品的位置和尺寸,从而实现自动化装配;压力传感器可以用于监测液体管道的压力,确保生产过程的稳定性。

在农业领域,传感器可以用于监测土壤湿度、光照强度和气温等参数,帮助农民合理调节灌溉和施肥,提高农作物的产量和质量。

在医疗领域,传感器可以用于监测患者的心率、血压和血氧饱和度等生理参数,为医生提供准确的诊断数据。

这些应用案例充分展示了传感器在各个领域的重要性和价值。

除了现有的应用案例,传感器的未来发展也备受关注。

随着物联网和人工智能的快速发展,传感器将扮演更加重要的角色。

传感器将与互联网相连接,形成庞大的传感器网络,实现物理世界与数字世界的无缝对接。

这将带来巨大的商机和创新空间。

例如,智能家居领域的发展,传感器可以用于监测室内温度、湿度和光照等参数,自动调节家电设备,提高居住者的生活质量。

另外,随着自动驾驶技术的成熟,传感器也将成为汽车行业的关键技术之一。

通过激光雷达、摄像头和超声波传感器等设备,汽车可以实现环境感知和自主导航,提高行车安全性和驾驶舒适度。

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传感器技术论文范文传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。

这是店铺为大家整理的传感器技术论文范文,仅供参考!传感器技术论文范文篇一传感器及其概述摘要传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。

目前,传感器转换后的信号大多是电信号,因而从狭义上讲,传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。

【关键词】传感器种类新型1 前言传感器是测试系统的一部分,其作用类似于人类的感觉器官,也可以认为是人类感官的延伸。

人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物,如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。

因此,可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具,是测量仪器与被测量物体之间的接口。

通常情况下,传感器处于测试装置的输入端,是测试系统的第一个环节,其性能直接影响着整个测试系统,对测试精度有很大影响。

2 传感器的分类按被测物理量的不同,可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同,可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系,可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。

3 常见传感器介绍3.1 电阻应变式传感器电阻应变式传感器又叫电阻应变计,其敏感元件是电阻应变。

应变片是在用苯酚,环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上,粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成。

敏感元件也叫敏感栅。

其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。

在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。

电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应,即金属导体在外力作用下产生机械形变,其电阻值随机械变形的变化而变化。

其可以分为:金属电阻应变片和半导体应变片式两类。

金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。

半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。

它们的主要区别在于:金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化,而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。

3.2 电容式传感器电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置,它实质是一个具有可变参数的电容器。

由于电容与极距成反比,与正对面积和介质成正比,因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。

极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量,对被测系统的影响小,灵敏度高,适用于较小位移的测量,但这种传感器有非线性特性,因此使用范围受到一定限制。

面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系,但与极距型传感器相比,灵敏度较低,适用于较大的直线或角位移的测量。

介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。

3.3 电感式传感器电感式传感器是将被测物理量,如力、位移等,转换为电感量变换的一种装置,其变换是基于电磁感应原理。

电感式传感器种类很多,常见的有自感式,互感式和涡流式三种。

电感式传感器具有以下特点:结构简单,传感器无活动电触点,因此工作可靠寿命长。

灵敏度和分辨力高,能测出0.01微米的位移变化。

传感器的输出信号强,电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。

线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内,传感器非线性误差可达0.05%~0.1%。

同时,这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。

但不足的是,它有频率响应较低,不宜快速动态测控等缺点。

3.4 磁电式传感器磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器,又称电磁感应式或电动力式传感器。

其工作原理是一个匝数为N的线圈,当穿过它的磁通量变化时,线圈产生了感应电动势。

磁通量的变化可通过多种方式来实现,如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化,因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。

3.5 压电式传感器压电式传感器是一种可逆传感器,是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。

最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀,形成金属膜,构成两个电极。

当晶片受压力时,两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷,形成电场。

因此压电传感器可以看成是电荷发生器,又可以看作电容器。

4 新型传感器4.1 生物传感器生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。

各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。

生物传感器的原理:待测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号,再经二次仪表放大并输出,便可知道待测物浓度。

4.2 激光传感器激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器。

它由激光器、激光检测器和测量电路组成。

激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。

激光传感器原理:激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。

经目标反射后激光向各方向散射。

部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。

雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。

5 结束语随着科技的飞速发展,人们不断提高着自身认知世界的能力。

传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。

目前,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。

相信未来,传感器技术将会出现一个飞跃。

作者简介杨天娟(1991-),女,河北省邯郸市人。

现为郑州大学本科生,主要研究方向为机械工程及自动化。

作者单位郑州大学机械工程学院河南省郑州市 450001传感器技术论文范文篇二温度传感器摘要:温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。

据调查,早在1990年,温度传感器的市场份额就大大超出了其它传感器。

从17世纪初,伽利略发明温度计开始,人们便开始了温度测量。

而真正把温度转换成电信号的传感器,是1821年德国物理学家赛贝发明的,也就是我们现在使用的热电偶传感器。

随后,铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。

也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。

本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。

关键词:温度传感器;温度;摄氏度中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章编号:1674-7712(2014) 02-0000-01温度传感器(temperature transducer),利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。

温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。

按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。

现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。

一、温度的相关知识温度是用来表征物体冷热程度的物理量。

温度的高低要用数字来量化,温标就是温度的数值表示方法。

常用温标有摄氏温标和热力学温标。

摄氏温标是把标准大气压下,沸水的温度定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份,每一等份为1摄氏度。

热力学温标是威廉汤姆提出的,以热力学第二定律为基础,建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。

由于是开尔文总结出来的,所以又称为开尔文温标。

二、温度传感器的分类根据测量方式不同,温度传感器分为接触式和非接触式两大类。

接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触,从而进行温度测量。

这也是温度测量的基本形式。

其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。

非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线,从而测量物体的温度,可以进行遥测。

三、温度传感器的工作原理(一)热电偶温度传感器。

热电偶温度传感器结构简单,仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成,是应用最广泛的温度传感器。

热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的:把两种不同的金属A、B组成闭合回路,两接点温度分别为t1和t2,则在回路中产生一个电动势。

热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成,焊接的一端称为工作端或热端。

与导线连接的一端称为自由端或冷端,导体A、B称为热电极,总称热电偶。

测量时,工作端与被测物相接触,测量仪表为电位差计,用来测出热电偶的热电动势,连接导线为补偿导线及铜导线。

从测量仪表上,我们观测到的便是热电动势,而要想知道物体的温度,还需要查看热电偶的分度表。

为了保证温度测量结果足够精确,在热电极材料的选择方面也有严格的要求:物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。

根据我们常用的热电极材料,热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。

铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶,熔点高,可用于测量高温,误差小,但价格昂贵,一般适用于较为精密的温度测量。

铁-康铜为常用的非标准化热电偶,测温上限为600摄氏度,易生锈,但温度与热电动势线性关系好,灵敏度高。

(二)电阻式温度传感器。

热电偶温度传感器虽然结构简单,测量准确,但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。

而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体,就要用到电阻式温度传感器。

电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。

大多数金属在温度升高1摄氏度时,电阻值要增加0.4%到0.6%。

电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化,再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。

(三)半导体热敏电阻。

半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。

可分为三种类型:(1)NTC热敏电阻,主要是Mn,Co,Ni,Fe等金属的氧化物烧结而成,具有负温度系数。

(2)CTR热敏电阻,用V,Ge,W,P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。

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