§2空气供给系统主要元件的构造与维修4-温度传感器.

1、回顾思考：1一个完整的自动测控系统一般由哪几部分组成？2什么是传感器？由哪几部分组成？每部分作用是什 么？模块二温度传感器第二章第4 4节温度传感器本章内容：温度测量概述热电偶传感器金属热电阻传感器半导体热敏电阻温度测量概述温度测量基本概念温度标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子热运动越剧烈。温度数值的表示方法称为温标。目前国际上规定的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标（绝对温标）等。摄氏温标：冰的熔点定为Or,水的沸点100-c.符号 为t,单位为 0华氏温标：冰的熔点为32F,水的沸点为212F.符号 为，茅位巳:几种温标的对比O/F = (1 8C +

2、:热力学温标(K)热力学温标：又称开氏温标，规定分子运动停止时的温度为绝对零度，水的三相点的温度为273. 16度。它 的符号是单位是开尔文(K)。7VK =C + 273 15威廉汤姆逊开尔文勋爵4:温度测量分类膨胀式接触式 非接触式辐射式温度传感器按照用途可分为基准温度计和工业温度计；按 输出方式分，有自发电型.非电测型等。电阻式热电式温度升高后变为红色不需要电源，耐用任热电偶传感器热电偶测温原理:热电偶材料、分类及结构:热电偶冷端补偿:热电偶应用热电偶传感器:特点1结构简单.制造使用方便，电极不受大小和 形状限制，可按照需要选择；2测温范围广，下限可达260C,上限可达1800 C以上；

3、3热惯性小，准确度高，各温区中误差均符合 计量委员会标准。指南针偏转说明回路中有电动势产生，并有电流在 回路中流动；电流的强弱与两个接点的温差有关。由两种不同材料的导体组成的闭合回路，由于回路中两个接点温度的不同，使回路中产生了电动势，简称热电势（Thermoelectric Force ）,这种现象称之为热电效应。一、热电偶测温原31821年，德国物理学家赛贝克0热电效应热端（热接点）T冷端（冷接点T热电势氐eAT, To) =J：6dTBo汤姆逊系娄 产生的温差电在单一导体中，热端自由电子的热运动动能大，冷端相对较 小，在电子相互扩散中，热端电子较多地通过A扩散到冷端。 热端失去电子带正电

4、，冷端得到电子而带负电，从而形成一个 静电场，该电场反过来会阻碍电子的继续扩散，直到二者达到 动态平衡，此时，在导体的两端必然会形成一个电位差，这个 电位差称为温差电势.:接触电动势两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自 由电子的密度不同，在两 金属A和B的接触点、处会发 生自由电子的扩散现象. 自由电子从密度大的金属A扩散到密度小的金属B,使A失去电子带正电，B得到 电子带负电，从而产生热 电势:温差电势TO i百差为1 C时所 质和两端温度:热电势的组成_AT 2TO i逆时针方向:分度表eAT, To) =J：bMTB(T,T)=丄严dTE=%（T） +eB（T, T）弋屈（%）七（

5、1 T）|JY-N*YJ接触电势温差电势附录E線馅-傑硅K热电偶分度表口山询沁血为J工作CmV丁作弼TC丁件嫂PmV丁作刪cmV-2 70-6.45800.0002*010.971S4022.350-200 O 44丄10 9728011.38255022.70-20 d.40420O.OM200UC5d023.205 240-6.34430丄.20330012.20957023.629-2306.262401.61231012.62458024.055 220 6.1S8502U2332013.D40S9024.480 2丄0 6.035602.43633013.45700024.90520

6、0-S.8OLo2.8S134013.87461025.330-190-5.730803.267S5014.362025.755-180 5.5 SOQ03.68236014.71363026.10丄70 5.3541004.0963*015.13364026.602-160-5.141no4 0938015.554(S5027.025 1504.9131204.92059015.975O6U27.447-140 4.66913052840016.39767027.869130-4.41114023S41016.8203940018.94173030.382-70 2.58?2008.1384

7、019 36674030 ?98-60 2.2432108.53948019.79275031.213-50 1.8892208-94049020.21876031.628 40丄.527230934350020.04477032.04 JL-30 llSd240P.?4T51021.07178032.453-20 O.7725010.15352021.40779032.35-10-0.392260lO.Sdl53021.924SOO33.275:结论1、 热电偶必须要由两种不同材料才能构成，如果热电 偶两极材料相同，即使两端温度不同，但总输出热电动势仍 为零；2、 如果热电偶两结点温度相同，

8、则回路总的热电动势 必然等于零。两结点温差越大，热电动势越大。3、热电动势大小只与材料和结点温度有关，而热电偶 的内阻与其长短、粗细、形状有关。热电偶越细内阻越大。回顾思考：1正常人体温约为37C,则此时华氏温度约为（），热力学温度约为（）。2什么是热电效应？3热电偶产生的热电动势由哪几部分组成？大小与什 么有关？4.用镖珞镰硅_热电偶测量某一水池内水的温度，测 出的热电动势为2.43mVo再用温度计测出环境温度为30C（且恒定）,求池水的真实温度。O热电偶基本定理EABC（T，T）= EAB（T） EAB（TO）= EAB（T，TO）热电偶回路总的热电势，不会因为在其电路中的任意部分接 入第

9、三种两端温度相同的材料而有所改变。0热电偶基本定理2.中间温度定理賂2盅）+EAB（几心=人）附录E線俗-惊硅K热电偶分度表自小编湖怎为9O热电偶基本定律3.参考电极定律热电极A、B与参考电极C组成的热电偶在结点温度为（T, T（）时的热电动势分别为EAC（T,7）、*从.（77；），在相同温 度下，由A、B两种热电极配对后的热电动势EAB（T）可按照 下面公式计算：工作itKa cmVT作媛PmV丁作甥TCmV丁作媛TC势,mV 2S-6.45S0.000|2701071MO22.350-6.441丄。0.39728011.382SfO22.776 236 IM200.70S200U.705

10、23.203-240-6.344301.203300丄2.2095：023.6292506 2624011231012.6245S024.055 22O 6.158502JD2332013.040024.480210 6.035002.430330JL3.4570243200-5.891TO2.8S丄340丄3.8746102S330-WOWOSO3.26135014.29361025.755-ISO-5.550903.682345014.71365026。LHJ-5.354丄004.09637015J.336402602UO 5.141UO4W0938015546027.025-LO 4.9

11、131204.9203Q06C027.447 JUO-4.6691305.32840016 3976：027.369130-4.4111405.73541016.8206$028.2894丄38ISO6.13842017.2436(.028.710 U0 3.8521606.S4043017.6677(029.129JOO-5.5S4106J4144018.0917J029 4S-TO-3.243ISO7.340450IS .5167：02Q.965-80 2.920IPO7.739460丄80417200.382-2.5872008.13847019 366?4030.79860 2.243

12、2108.53948019.79275031.213-1.889220894Q49020.218?eo31.628-401.5272509.343SOO20.6447：032.041-30-1 1562409.74751021.0717J0S2.453 20-0.77S25010.15352021.4077(032.S65-10 0 39226010.56153021.9248T033.2镰锯一像硅 热电偶，工作 时其自由端温 度为309,測 得热电势为3043mV,求 被测介质的实际温度。EAB(5)= EAC(T，T“EBC(T,心热电偶材料.分类及结构热电偶材料热电极：组成热电偶的两根热

13、偶丝。要求：1制成热电偶的热电动势应较大；热电动势与被测温度之 间应尽量成线性关系；2化学稳定性好，不易氧化和腐蚀；3复现性好，响应速度快。国际电工委员会(IEC)认证的性能较好的标准化热电偶有8种，国际上称之为“字母标志热电偶”。夕；祢代 M测淋范|制 /oiooZJ 的 如动切 /mv也性3佃性6BWRR50- 18200.033焙必届W77= EAB(TEB,Am-Tnln + lneLnBnAJ=EAB(T) +EBA(TO)= EAB(T)EAB(T0)仪表三.热电偶冷端延长:冷端延长方法E EAB(T) +ER&(Tn) + E&A，)+EXA(Ttt)=為(5)屏

14、蔽层保护层:使用补偿导线的优点:1将冷端温度波动区延长到温度相对稳定区，是指示仪 表示值变得稳定起来。2补偿导线比使用相同长度的热电极便宜很多。3补偿导线多用铜及合金制作，所以单位长度直流电阻 比直接使用很长的热电极小得多，可以减小测量误差。4补偿导线通常使用塑料做绝缘层，易弯曲，便于敷设。:补偿导线外形注意问题1、 两根补偿导线与热电偶两个电极接点温度必须相同;2、各补偿导线只能与相应型号热电偶相配补偻导纽？W号补供导线材料补借与线绝缘层Vf色JE4正根心14SCJS铜铜碟仝金红色绿色KCK铜馋令佥红色蓝色KXK镣餡&金綵硅命金红色黒色KXR磔硅合金饷像合金红色棕色JXJ创傑令佥红色赏色TXT铜铜镇&金红色臼色补偿导线在0-100-C范围内，热电势与配套的热电偶热电势相等，所以不 影响测量精度.3、 必须在规定范围内使用。4、 极性切勿接反。四.热电偶冷端温度补偿1、冷端恒温法将