传感器与检测技术课件-4温度检测

1、项目四项目四 温度的检测与控制温度的检测与控制项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制学习情境：学习情境：温度的检测范围：温度的检测范围：20250工作车间的温度要求工作车间的温度要求:25左右左右如何检测与控制如何检测与控制? ?项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制温度：是表征物体冷热程度的一种物理量。温度：是表征物体冷热程度的一种物理量。单位：摄氏温度、华氏温度、国际开尔文温度单位：摄氏温度、华氏温度、国际开尔文温度让我们先来认识一下温度让我们先来认识一下温度T（） T（K）项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制要求：利用要求：利用NTC热敏电阻，设计一个方案，以完

2、成对温度量的检测与控制。热敏电阻，设计一个方案，以完成对温度量的检测与控制。 具体如下：温度由加热器来给定；具体如下：温度由加热器来给定； 输出量为电压值，数字显示。输出量为电压值，数字显示。结论：结论：1. NTC热敏电阻传感器检测的温度范围？热敏电阻传感器检测的温度范围？ 2. 灵敏度如何？灵敏度如何？ 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？检测控制电路设计中应注意哪些问题？任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：PTC热敏电阻热敏电阻(正温正温度系数度

3、系数)与与NTC热敏电阻热敏电阻(负温度系数负温度系数)。 NTC热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量； PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中作自动消磁元件。 有些功率PTC也作为发热元件用。 PTC缓变型热敏电阻可用作温度补偿或作温度测量。 任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻011()0BTTRR e 项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻 项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务

4、一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻NTC型热敏电阻传感器铂型热电阻传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：实施步骤：SILIHTILiV)WW(RWV(1) 了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号，它是一个兰色或棕色元件，封装在双平行振动梁上片梁的表面。(2) 将FV表切换开关置2V档，直流稳压电源切换开关置2V档，按图接线，开启主副电源，调整W1(RD)电位器，使F

5、V表指示为100mV左右。这时为室温时的Vi。（3）将-15V电源接入加热器，观察电压表的读数变化，电压表的输入电压：(4) 由此可见，当温度 时，RT阻值 ，Vi 。 任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制结论：结论：1. NTC热敏电阻传感器检测的温度范围？热敏电阻传感器检测的温度范围？ -50+300 2. 灵敏度如何？灵敏度如何？ 非线性大，稳定性差，误差较大非线性大，稳定性差，误差较大 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？检测控制电路设计中应注意哪些问题？ 任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻 项项目目四四 温温度度

6、的的检检测测与与控控制制任务一任务一 认识热（敏）电阻认识热（敏）电阻项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制要求：利用铜康铜热电偶，设计一个方案，以完成对温度量的检测与控制。 具体如下：温度由加热器来给定，外加电压15V； 输出量为电压值，数字显示。结论：结论：1. 铜铜康铜热电偶传感器检测的温度范围？康铜热电偶传感器检测的温度范围？ 2. 灵敏度如何？灵敏度如何？ 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？检测控制电路设计中应注意哪些问题？任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器00( ,

7、)( ,)ABCABET TET T项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器000( ,)( ,)( ,)ABACBCET TET TET T项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器00(,)(,)nABnABET TE

8、T T项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器000( ,)( ,)(,)( ,)ABnabABnABnABUET TUET TET TET T项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：实施步骤：任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜康铜组成的简易热电偶，分度号为T

9、。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。按图接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使FV表显示零，记录下自备温度计的室温。项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：实施步骤：任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器（4）将15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察FV表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下FV表显示的读数E。（5）用自备的温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，

10、只要触及热电偶处附近的梁体即可）。（6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)查铜康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。计算：热端温度为t，冷端温度为0时的热电势，Eab(t,to),根据计算结果，查分度表得到温度t。项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：实施步骤：任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器（）热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（8）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器15V电源（自备温度计 测出温度后马上拆去15V电源连接线）其它旋钮置原始位置。项项目目四四 温温度度的的

11、检检测测与与控控制制结论：结论：1. 热电偶传感器检测的温度范围？热电偶传感器检测的温度范围？ -150+400 2. 灵敏度如何？灵敏度如何？ 线性度好，稳定性强，误差不大线性度好，稳定性强，误差不大 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？检测控制电路设计中应注意哪些问题？ 热电偶受环境温度影响较大，需要冷端热电偶受环境温度影响较大，需要冷端 补偿。补偿。 任务二任务二 认识热电偶传感器认识热电偶传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制要求：利用TN系列红外传感器，设计一个方案，以完成对温度量的检测与控制。 具体如下：温度由加热器来给定，外加电压15V； 输出量为音频信号。结论

12、：结论：1. TN系列红外传感器检测的温度范围？系列红外传感器检测的温度范围？ 2. 灵敏度如何？测量范围多远？灵敏度如何？测量范围多远？ 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？检测控制电路设计中应注意哪些问题？ 4. 红外传感器最大的优势是什么？红外传感器最大的优势是什么？任务三任务三 认识红外传感器认识红外传感器 项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务三任务三 认识红外传感器认识红外传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制任务三任务三 认识红外传感器认识红外传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制TN 系列传感器装配图：任务三任务三 认识红外传感器认识

13、红外传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：任务三任务三 认识红外传感器认识红外传感器总体结构图项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：实施步骤：任务三任务三 认识红外传感器认识红外传感器本系统包括按键部分、音频输出部分和TN红外测温传感器接入部分。按键部分：按键部分：按键开始测温，一直按下，听到声音表示测温完毕。音频输出部分：音频输出部分：主要将单片机SPCEO61A两路音频输入端通过LM386放大，经喇叭播放。TN红外测温传感器接入部分：红外测温传感器接入部分：通过SPCEO61A的IO口的控制，将测得的温度送给单片机中来处理。项项目目四四 温

14、温度度的的检检测测与与控控制制方案设计案例：实施步骤：任务三任务三 认识红外传感器认识红外传感器电路图项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制结论：结论：1. TN系列红外传感器检测的温度范围？系列红外传感器检测的温度范围？ -30+70 2. 灵敏度如何？测量范围多远？灵敏度如何？测量范围多远？ 线性度好，稳定性强，误差小；线性度好，稳定性强，误差小； 测量范围可达测量范围可达30米。米。 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？检测控制电路设计中应注意哪些问题？ 4. 红外传感器最大的优势是什么？红外传感器最大的优势是什么？ 可进行非接触测量。可进行非接触测量。 任务三任务三 认识红

15、外传感器认识红外传感器项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？讨论讨论参数项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？方案制定方案制定根据对比以上几种传感器的性能参数，主要考虑到测量范围、性能及价格分析我们要测定的温度，决定选用热电偶为检测设备。考虑到热电偶传感器的使用环境和条件，控制系统选择微机控制。温度值数字和曲线同时显示。项项目目四四 温温度度的的检检测测与与控控制制总结总结掌握各种测温传感器的使用方法；熟悉各种测温传感器的参数和性能；能够根据已知条件，合理选择检测设备；熟悉各种测温传感器的数据处理过程、接口电路和控制方式。项项目目四四 温温度度的的检检测测