传感器的原理及应用

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传感器的工作原理与应用

传感器的工作原理与应用

传感器的工作原理与应用传感器是一种能够将环境中的物理量或化学量转换为电信号的设备。

它们在现代科技中起着至关重要的作用,广泛应用于各个领域,如工业生产、交通运输、环境监测等。

本文将详细介绍传感器的工作原理与应用,并分点列出具体内容。

一、传感器的工作原理1. 传感器接收物理量或化学量信号:传感器通过感受物理量或化学量的变化,如温度、湿度、光照强度、压力、气体浓度等。

2. 传感器将信号转换为电信号:传感器接收到的物理量或化学量信号将经过内部的转换装置转换为电信号。

3. 传感器将电信号传输至处理装置:传感器将转换后的电信号传输至外部处理装置,如计算机、控制系统等。

4. 处理装置分析电信号并作出响应:处理装置对传感器传输的电信号进行分析,并根据分析结果作出相应的响应,比如控制输出设备的运行状态。

二、传感器的应用1. 工业应用:- 温度传感器:用于监测工业生产过程中的温度变化,确保设备和产品的正常运行。

- 压力传感器:用于测量管道和容器中的压力,及时发现异常情况并采取相应措施。

- 液位传感器:用于监测液体的容器中的液位,防止过度溢出或过度抽空造成的危险。

2. 医疗应用:- 心率传感器:用于监测患者的心率情况,提供实时数据,方便医生进行诊断和治疗。

- 血糖传感器:用于监测糖尿病患者的血糖水平,提醒患者及时调整饮食和胰岛素剂量。

3. 交通运输应用:- 车速传感器:用于测量车辆的速度,提供准确的数据供驾驶员参考,确保车辆安全行驶。

- 排放传感器:用于检测车辆的尾气排放,减少环境污染。

4. 环境监测应用:- 光照传感器:用于测量光照强度,广泛应用于室内和室外照明系统的自动调节。

- 气体传感器:用于监测环境中的气体浓度,如一氧化碳、二氧化碳等有害气体。

5. 智能家居应用:- 湿度传感器:用于测量房间内的湿度,实现空气湿度的自动调节。

- 火灾传感器:用于检测房间内的烟雾和火焰,及时报警并采取相应的紧急措施。

6. 农业应用:- 土壤湿度传感器:用于测量土壤中的湿度,帮助农民合理浇水,提高农作物的产量和品质。

传感器的原理及应用教材分析

传感器的原理及应用教材分析

传感器的原理及应用教材分析一、传感器简介传感器是一种用于感知和检测环境中各种物理量和信号的器件,它通过将被测量物理量转换成易于处理的电信号或其他形式的信号,从而实现对物理量的测量和控制。

在现代科技发展过程中,传感器广泛应用于各个领域,如工业自动化、医疗设备、环境监测等。

深入学习传感器的原理及其应用是培养工程技术人员必备的专业知识。

二、传感器原理传感器工作的原理可以归纳为以下几种类型:1.电阻式传感器原理:这种传感器根据物理量对材料的电阻变化进行测量。

例如,热敏电阻传感器通过测量温度对电阻值的影响来进行温度测量。

2.电容式传感器原理:电容式传感器基于被测量物理量对电容值的影响。

例如,湿度传感器常使用电容式原理来测量空气中的湿度变化。

3.磁敏传感器原理:这种传感器利用物理量对材料磁特性的影响进行测量。

例如,霍尔传感器通过感知磁场变化来检测磁场的强度和方向。

4.光敏传感器原理:光敏传感器利用光的特性来测量光照强度或者其他与光相关的物理量。

例如,光电二极管可以将光转换为电信号进行检测与测量。

三、传感器的应用教材分析传感器的原理及其应用广泛涉及各个专业领域,因此在教材编写过程中需要侧重不同领域的应用案例和实验操作。

以下为传感器的原理及应用教材分析的列点形式:1.传感器的基本原理:对于不同类型的传感器,需要简洁明了地介绍其基本原理,并通过图表等形式进行辅助说明。

2.传感器的分类与特点:不同类型的传感器有不同的分类和特点,对于每一类传感器,需要详细介绍其特点和适用范围。

3.传感器的应用案例:分析不同行业中传感器的应用案例,如工业自动化、农业、环境监测等。

通过实际案例来说明传感器在各个领域中的重要性和实际应用。

4.传感器实验操作:在教材中添加传感器实验操作的步骤和详细说明,让学生能够亲自动手进行传感器的实际应用操作,加深对原理的理解。

5.传感器的未来发展方向:对于传感器技术的未来发展趋势进行分析和展望,引导学生关注传感器技术的前沿研究领域。

传感器应用举例及原理

传感器应用举例及原理

传感器应用举例及原理传感器是一种可以感知和测量某种物理量或环境参数的设备。

它可以将所测量的物理量转化为电信号或其他形式的输出信号,以便于被其他设备或系统处理和使用。

传感器被广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等领域。

以下是几个传感器应用的举例及其工作原理:1. 温度传感器:温度传感器是最常见的传感器之一,它可以测量物体或环境的温度。

其中一个常见的例子是室内温度传感器,被广泛应用于智能家居系统中。

它的工作原理是基于温度对物质的影响,如电阻、压力或电磁放射等。

常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和红外线温度传感器。

2. 压力传感器:压力传感器可以测量液体或气体的压力,常用于工业自动化、汽车电子等应用中。

汽车轮胎压力传感器是一个常见的例子,它可以检测轮胎的压力是否过低或过高。

工作原理通常是基于敏感元件的弯曲或拉伸来测量压力。

常见的压力传感器包括应变片、电容式压力传感器和压电传感器等。

3. 湿度传感器:湿度传感器可以测量空气中的湿度,常用于气象观测、农业、温室控制等领域。

一个例子是空调系统中的湿度传感器,它可以感知室内空气的湿度,从而控制空调系统的制冷或加湿。

工作原理通常是基于湿度对敏感材料的吸收或释放水分来进行测量。

常见的湿度传感器包括电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器等。

4. 光学传感器:光学传感器可以检测光的吸收、散射、反射或发射等现象,广泛应用于光学仪器、机器人、安防系统等领域。

一个例子是红外线传感器,它可以感知物体是否存在,被广泛用于自动门、人体检测和反射型光电传感器等应用。

工作原理通常是基于光敏材料的电阻、电容或输出电压的变化。

常见的光学传感器包括光电传感器、光纤传感器和光电开关等。

5. 加速度传感器:加速度传感器可以测量物体的加速度、振动或冲击,常用于移动设备、运动控制和体感游戏等领域。

一个例子是手机中的加速度传感器,它可以感知手机的倾斜、旋转或摇动。

工作原理通常是基于质量与受力之间的关系,通过测量质量与加速度之间的变化来判断物体的运动状态。

传感器的工作原理及应用场景

传感器的工作原理及应用场景

传感器的工作原理及应用场景传感器是指能将某一物理量或化学量转变为可读取或可控制的信号输出的传感器件。

传感器是现代科技快速发展的重要组成部分,目前已广泛应用于各个领域,如环保、医疗、交通、工业等。

本文主要介绍传感器的工作原理及其应用场景。

一、传感器的工作原理传感器的工作原理基本上都是根据一个参数的变化来将其转换为电信号输出,从而实现检测和控制。

传感器的核心就是敏感元件,而敏感元件的选择要根据不同的应用场景来选择。

常见的传感器类型如下:1.压力传感器压力传感器广泛应用于工业制造、航空航天、汽车、医疗等领域。

传感器的基本架构包括压阻、金属箔应力、压电效应等,通过测量被测量对象力的大小来进行工作。

2.温度传感器温度传感器主要分为接触式和非接触式两类。

接触式温度传感器使用热电偶、热电阻等方式来感知温度变化;而非接触式温度传感器则可以使用红外线或激光来探测之前的物体表面温度,并通过计算来得到其温度。

3.光学传感器光学传感器一般采用光电或光阻效应,用于检测环境光线的变化。

常见的应用场景包括测量胶印等工业制造、光学测距、光学编码器和自动化控制。

4.气体传感器气体传感器可以感知环境中不同气体的浓度变化,常用于工业污染源检测、室内空气质量检测等领域。

同样,该类型的传感器也有接触式和非接触式之分。

二、传感器的应用场景传感器被广泛应用于各个领域,下面列举几个常见的应用场景:1.工业制造传感器在工业制造中发挥着重要作用,如生产线中的检测、自动化控制等。

例如,在润滑油的添加过程中,可使用嵌入式压力传感器检测液压油的泵入工况,在正确泵入的同时避免加油过多或过少。

2.环境监测传感器在环境监测中也是非常重要的。

例如,在城市交通中可运用悬挂式磁场强度传感器来监测车辆的行驶轨迹,以及酷暑天气下的车辆散热情况。

3.医疗行业传感器在医疗行业中的应用也是越来越普遍,如心源性猝死的预警装置、体征监测装置、有限空间下的呼吸氧浓度检测等。

它们可以很好地提高医疗设备的效率,提供更好的诊断结果。

传感器的原理及应用实验总结

传感器的原理及应用实验总结

传感器的原理及应用实验总结1. 传感器的概述传感器是一种能够感知并测量外部环境物理量或化学量的装置。

它通过将感知的物理或化学量转换为可测量的电信号,将外部环境的信息转化为可处理的信号。

传感器广泛应用于工业生产、环境监测、医疗设备等领域。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理通常基于不同的物理、化学效应,具体的工作原理取决于传感器测量的目标物理量。

以下是几种常见传感器的工作原理:2.1 光敏传感器光敏传感器常用于测量光强度或光照度。

其工作原理基于半导体材料的光电效应。

当光线照射到光敏传感器上时,光子的能量会激发半导体中的电子跃迁,从而产生电流或电压信号。

2.2 温度传感器温度传感器用于测量环境或物体的温度。

常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

热电偶基于两种不同金属的热电效应,温度变化会引起金属间的电压差变化。

热敏电阻则基于电阻与温度之间的关系,温度升高时电阻值增加。

2.3 气体传感器气体传感器常用于检测环境中的气体浓度。

其工作原理基于气体与传感器材料的化学反应,这种反应会导致传感器产生电流或电压信号的变化。

例如,甲烷气体传感器中常使用的材料为锡氧化物,当锡氧化物与甲烷发生反应时,会导致传感器电阻的变化。

3. 传感器的应用实验为了更好地了解传感器的原理和应用,我们进行了以下实验:3.1 光敏传感器实验实验目的:测量不同光强下光敏传感器的输出实验步骤:1.将光敏传感器连接到示波器或模拟输入接口。

2.将光源放置在不同距离和角度,并调节光源的亮度。

3.记录不同光强下光敏传感器的输出信号,并进行数据分析。

实验结果:光强(lx)传感器输出(V)100 0.5200 0.8500 1.21000 1.6根据实验结果,我们可以看到光敏传感器的输出电压随着光强的增加而增加。

3.2 温度传感器实验实验目的:测量不同温度下温度传感器的输出实验步骤:1.将温度传感器连接到温度测量仪器或模拟输入接口。

2.使用恒温槽或热风枪调节温度,将温度逐步升高或降低。

传感器工作原理及应用实例

传感器工作原理及应用实例

传感器工作原理及应用实例传感器是一种能够将环境中的物理量、化学量、生物量等转化为可量化的电信号或其他形式信号的装置,以实现对环境信息的感知和获取。

传感器广泛应用于工业控制、医疗健康、环境监测、智能家居等领域。

下面将介绍传感器的工作原理及应用实例。

一、传感器的工作原理传感器的工作原理主要包括两个方面:感知原理和信号转换原理。

1.感知原理传感器的感知原理是指传感器利用特定的感应机制感知环境中的物理量、化学量、生物量等。

常见的感知机制包括光电效应、热敏效应、压电效应、磁敏效应、电化学效应等。

例如,利用热敏电阻作为温度传感器时,测量温度的原理就是根据材料在不同温度下的热敏特性,将温度转化为电阻值的变化。

2.信号转换原理传感器的信号转换原理是指传感器将感知到的物理量、化学量、生物量等转化为可量化的电信号或其他形式信号。

常见的信号转换方式包括电阻变化、电荷变化、电压变化、电流变化等。

例如,利用应变计作为力传感器时,原理就是根据应变导致的电阻或电容的变化,将受力转化为电阻或电容值的变化。

二、传感器的应用实例传感器在各个领域都有广泛的应用。

下面介绍几个常见的传感器应用实例。

1.温度传感器温度传感器广泛应用于工业控制、农业、气象、医疗等领域。

例如,工业中的温度传感器可以用于监测物体的温度,控制生产过程的温度;农业中的温度传感器可以用于监测土壤和空气的温度,为农作物的生长提供参考;医疗中的温度传感器可以用于测量人体的体温,判断患者的健康状态。

2.湿度传感器湿度传感器主要用于测量环境中的湿度。

在农业领域,湿度传感器可以用于监测土壤的湿度,为灌溉提供参考;在气象领域,湿度传感器可以用于测量大气中的湿度,预测天气变化;在建筑物内部,湿度传感器可以用于监测室内的湿度,控制空调系统的运行。

3.光照传感器光照传感器可以用于测量环境中的光照强度。

在智能家居领域,光照传感器可以用于感知室内的光照情况,调节灯光的亮度和色温;在养殖业中,光照传感器可以用于监测光照强度,为动植物的生长提供合适的光照环境;在交通领域,光照传感器可以用于监测路面的光照情况,控制道路照明系统的开关。

传感器原理及应用的知识点

传感器原理及应用的知识点

传感器原理及应用的知识点1. 传感器的概念和分类传感器是一种能够将非电能量转换成电信号的器件。

它被广泛应用于各种领域,例如测量、控制和监测等。

传感器按照测量物理量的方式和原理可以分为以下几类:•光学传感器:利用光的特性进行测量,例如光敏电阻、光电二极管和光电传感器等。

•声学传感器:通过检测声波的传播和反射来测量物理量,例如麦克风和声纳传感器等。

•压力传感器:用于测量介质的压力,例如压阻传感器和压电传感器等。

•温度传感器:用于测量物体的温度变化,例如热敏电阻和热电偶等。

•湿度传感器:用于测量空气中的湿度变化,例如电容式湿度传感器和电导式湿度传感器等。

•位移传感器:用于测量物体的位移或位置,例如霍尔效应传感器和光电编码器等。

•加速度传感器:用于测量物体的加速度和振动,例如加速度计和陀螺仪等。

•压力传感器:用于测量液体或气体的压力变化,例如压电传感器和压阻传感器等。

2. 传感器的工作原理不同类型的传感器工作原理不同,下面是一些常见传感器的工作原理介绍:•光敏电阻:根据光照强度对电阻值进行变化。

•光电二极管:将光信号转换为电流或电压信号的器件。

•压阻传感器:当受力或压力作用在传感器上时,其电阻值会发生变化。

•热敏电阻:根据温度变化改变电阻值的器件。

•电容式湿度传感器:根据空气中的湿度变化改变电容值。

•加速度传感器:测量物体的加速度或振动变化。

•压电传感器:用压电效应将机械能转化为电能。

•电位计:通过物体的位移或位置改变电阻值。

3. 传感器的应用领域传感器被广泛应用于各个领域,下面是一些传感器应用的常见领域:•工业自动化:传感器在自动化生产线中起着关键作用,用于测量物料流、温度、湿度和压力等参数。

•汽车行业:传感器用于汽车系统的监测和控制,例如发动机温度传感器、气囊传感器和刹车传感器等。

•智能家居:传感器在智能家居中用于检测和控制家居设备,例如温度传感器、光敏传感器和门窗传感器等。

•医疗领域:传感器在医疗设备中起着至关重要的作用,例如心率传感器、血压传感器和血糖传感器等。

传感器的原理及应用电子书

传感器的原理及应用电子书

传感器的原理及应用电子书1. 介绍传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量的电子设备。

它们在现代科技中扮演着重要的角色,广泛应用于各个领域,如工业生产、智能家居、医疗器械等。

本电子书将介绍传感器的工作原理以及它们在不同领域的应用。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于物理效应,通过将被测量的物理量转变为电信号来实现测量。

以下是一些常见的传感器工作原理:•压力传感器:基于压力变化或变形的传感器,常用于测量液体或气体的压力。

它们通常利用电阻、压电效应或挠性材料的变化来测量压力。

•温度传感器:通过测量温度和物体热量的传感器。

它们可以根据不同的物理特性来工作,如电阻的温度特性、热敏电阻、热电偶等。

•光传感器:用于测量光线强度、颜色或光照条件的传感器。

它们可以根据光的吸收、散射、反射、透射等原理工作,如光敏电阻、光电二极管、光电探测器等。

•加速度传感器:用于测量物体加速度的传感器,广泛应用于汽车、手机等设备。

它们通常利用质量的变化或二阶导数来测量加速度。

3. 传感器的应用领域传感器在各个领域都发挥着重要的作用。

以下列举了一些常见的传感器应用:3.1 工业生产•温度传感器可用于监测物体的温度,以控制和调节工业过程中的温度、湿度等参数。

•压力传感器可用于监测液体或气体的压力,以确保工业生产过程的安全和稳定。

3.2 智能家居•光传感器可用于智能灯光系统,根据环境光线的变化来自动调节灯光亮度。

•温度和湿度传感器可用于智能恒温器,根据室内温湿度来自动调节恒温器的设置。

3.3 医疗器械•心率传感器可用于心脏监测设备,通过感知人体的心跳情况来监测心脏健康状况。

•血压传感器可用于自动血压计,通过测量血压值来监测血压状态。

3.4 环保监测•气体传感器可用于监测空气质量,测量空气中的有害气体浓度。

•水质传感器可用于监测水质,测量水中的化学物质浓度和污染物含量。

4. 总结传感器是现代科技中不可或缺的组成部分,它们通过感知和测量物理量来实现自动化、智能化的应用。

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传感器随着现代科技的发展,传感器技术的应用越来越广泛。

其中,在传感器家族中占有重要地位的成员——温度传感器的应用也深入了各个领域。

于是,在新学期的研学课中,我们小组决定研究温度传感器的构造,工作原理,各种用途并争取自己设计出一款新的传感器.那么先来了解一下传感器的大家族吧.以下是我们小组前期活动中收集到的资料的汇编.一、传感器定义什么叫传感器?从广义上讲,传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。

所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。

敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

②化学类,基于化学反应的原理。

③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将传感器分46类)。

下面对常用的热敏、光敏、气敏、力敏和磁敏传感器及其敏感元件介绍如下。

二、温度传感器及热敏元件温度传感器主要由热敏元件组成。

热敏元件品种教多,市场上销售的有双金属片、铜热电阻、铂热电阻、热电偶及半导体热敏电阻等。

以半导体热敏电阻为探测元件的温度传感器应用广泛,这是因为在元件允许工作条件范围内,半导体热敏电阻器具有体积小、灵敏度高、精度高的特点,而且制造工艺简单、价格低廉。

1 半导体热敏电阻的工作原理按温度特性热敏电阻可分为两类,随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻,反之为负温度系数热敏电阻。

⑴正温度系数热敏电阻的工作原理此种热敏电阻以钛酸钡(BaTio3)为基本材料,再掺入适量的稀土元素,利用陶瓷工艺高温烧结尔成。

纯钛酸钡是一种绝缘材料,但掺入适量的稀土元素如镧(La)和铌(Nb)等以后,变成了半导体材料,被称半导体化钛酸钡。

它是一种多晶体材料,晶粒之间存在着晶粒界面,对于导电电子而言,晶粒间界面相当于一个位垒。

当温度低时,由于半导体化钛酸钡内电场的作用,导电电子可以很容易越过位垒,所以电阻值较小;当温度升高到居里点温度(即临界温度,此元件的‘温度控制点’一般钛酸钡的居里点为120℃)时,内电场受到破坏,不能帮助导电电子越过位垒,所以表现为电阻值的急剧增加。

因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢,具有恒温、调温和自动控温的功能,只发热,不发红,无明火,不易燃烧,电压交、直流3~440V均可,使用寿命长,非常适用于电动机等电器装置的过热探测。

⑵负温度系数热敏电阻的工作原理负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制造而成。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质,完全类似于锗、硅晶体材料,体内的载流子(电子和空穴)数目少,电阻较高;温度升高,体内载流子数目增加,自然电阻值降低。

负温度系数热敏电阻类型很多,使用区分低温(-60~300℃)、中温(300~600℃)、高温(>600℃)三种,有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点,广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路,如冰箱、空调、温室等的温控系统。

热敏电阻与简单的放大电路结合,就可检测千分之一度的温度变化,所以和电子仪表组成测温计,能完成高精度的温度测量。

普通用途热敏电阻工作温度为-55℃~+315℃,特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃,可达-273℃。

三、各种类型传感器(一)数字温度传感器TDC数字温度传感器(不锈钢封装的DS18B20传感器)TDC数字温度传感器采用美国Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20,传感器采用不锈钢外壳封装, 防水防潮。

专门设计的传感器不锈钢外壳,仅有0.2mm的壁厚,具有很小的蓄热量,采用导热性高的密封胶,保证了温度传感器的高灵敏性,极小的温度延迟。

TDC温度传感器支持“一线总线”接口(1-Wire),测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。

现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量。

二)、温湿度一体化传感器MSTH型温湿度一体化传感器MSTH壁挂式温湿度传感器性能达到了国内外一流水平,是目前相对湿度环境测试的最理想产品之一。

其优点在于:仪表采用递推平均数字软件滤波与硬件电路滤波相结合的滤波方法,使外界对采样的干扰尽可能降到最低;传感器采用多个湿敏元件组合,保证全量程模拟量输出线性好,并可同时显示温湿度数值,全量程精度高、稳定性能强、一致性好、使用寿命长、远距离传输不失真、响应速度快、湿度测试具备温度补偿,温湿度信号同步采样等。

它具有RS-232或485串行接口可与计算机组成多点温湿度测量系统,也可单独作为温湿度测量仪表使用。

每台计算机最多可与32台仪表连接。

(三)、红外温度传感器在实现远距离温度监测与控制方面,红外温度传感器以其优异的性能,满足了多方面的要求。

在产品加工行业中,特别是需要对温度进行远距离监测的场合,一般都是温度传感器大显身手的地方。

原理:任何物体都会发出电磁辐射,这种电磁辐射能被红外温度传感器测量。

当物体温度变化时,其辐射出的电磁波的波长也会随之变化,红外传感器能将这种波长的变化转换成温度的变化,从而实现监控、测温的目的特点:抗电磁和射频干扰,实现了无接触测温、远距离测量高温等功能,红外传感器价格便宜。

应用领域:用于食品、采暖空调和汽车等。

比如用在食品烘烤机、理发吹风机上,红外传感器检测温度是否过热,以便系统决定是否进行下一步操作,如停止加热,或是将食品从烤箱中自动取出,或是使吹风机冷却等。

(四)、热电偶温度传感器比如两种不同材质的导体,如在某点互相连接在一起,对这个连接点加热,在它们不加热的部位就会出现电位差。

这个电位差的数值与不加热部位测量点的温度有关,和这两种导体的材质有关。

这种现象可以在很宽的温度范围内出现,如果精确测量这个电位差,再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。

由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为“热电偶”。

不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同。

热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时,输出电位差的变化量。

对于大多数金属材料支撑的热电偶而言,这个数值大约在5~40微伏/℃之间。

热电偶传感器有自己的优点和缺陷它灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,因此不适合测量微小的温度变化。

由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。

(五)、集成温度传感器集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路,它是利用晶体管的b-e结压降的不饱和值VBE与热力学温度T和通过发射极电流I的关系实现对温度的检测随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。

无论是从设计还是从应用角度看,温度传感器技术既是一门分散型技术,又是一门知识密集型技术。

它涉及的知识面宽,交叉学科多,应用条件杂,使用范围广。

因此,在工程实践中,要充分发挥温度传感器的作用,必须了解温度传感器的原理、性能、使用特点和方法,以便根据不同的目的,选择相应的产品,构成所需要的检测系统或装置。

我们组研究的重点——感器在如今五花八门的传感器中算得上是历史最悠久的一支了.温度是一个基本的物理量,自然界中的一切过程无不与温度密切相关。

温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。

根据美国仪器学会的调查,1990年,温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。

从17世纪初伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量。

真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。

50年以后,另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。

在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。

与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

总结下来,热敏电阻的发展经历了这三个阶段1.传统的分立式温度传感器(含敏感元件),主要是能够进行非电量和电量之间转换。

2.模拟集成温度传感器/控制器。

3.智能温度传感器。

目前,国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。

热敏电阻的分类温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类:一类是接触式温度传感器,一类是非接触式温度传感器。

接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触,通过热传导及对流原理达到热平衡,这是的示值即为被测对象的温度。

这种测温方法精度比较高,并可测量物体内部的温度分布。

但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象,这种方法将会产生很大的误差。

非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。

常用的是辐射热交换原理。

此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可测量温度场的温度分布,但受环境的影响比较大。

温度传感器基本原理传统的分立式温度传感器——热电偶传感器热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器,它与被测对象直接接触,不受中间介质的影响,具有较高的精度;测量范围广,可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬,最低可测到-269℃,钨——铼最高可达2800℃。

模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。

模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。

模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。

光纤传感器光纤式测温原理光纤测温技术可分为两类:一是利用辐射式测量原理,光纤作为传输光通量的导体,配合光敏元件构成结构型传感器;二是光纤本身就是感温部件同时又是传输光通量的功能型传感器。

光纤挠性好、透光谱段宽、传输损耗低,无论是就地使用或远传均十分方便而且光纤直径小,可以单根、成束、Y型或阵列方式使用,结构布置简单且体积小。

因此,作为温度计,适用的检测对象几乎无所不包,可用于其他温度计难以应用的特殊场合,如密封、高电压、强磁场、核辐射、严格防爆、防水、防腐、特小空间或特小工件等等。

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