三种温度检测每一种温度传感器的区分

1、三种温度检测每一种温度传感 器的区分123030911 季梦寒123030947 赵晓晴热电偶传感器 热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点 热电偶温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长，它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。 热

2、电偶传感器 - 工作原理两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就 是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题： 1：热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数； 2

3、：热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；3：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电阻温度传感器 热电阻温度传感器 - 简介 热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化

4、而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。 热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类。热电阻广泛用于测量-200+850C范围内的温度，少数情况下，低温可测至1K，高温达1000C。 热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，热电阻也可以与温度变送器连接，将温度转换为标准电流信号输出。 用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率，输出最好呈线性，物理化学性能稳定，复线性好等。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。 热电阻温度传感器 - 工作原理 热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出阻值所对应的温

5、度值。 热电阻传感器2是利用导体或半导体的电阻率随温度的变化而变化的原理制成的。铂属贵重金属,具有耐高温、温度特性好、使用寿命长等特点,因而得到广泛应用。 铂电阻阻值与温度之间的关系是非线性,即Rt = R0 ( I +t +t2 ) ( t在0630之间) (1)式中: Rt 铂热电阻的电阻值,;R0 铂热电阻在0时的电阻值, R = 100;一阶温度系数, = 3.908 10 -3 ( )二阶温度系数, = 5.802 10 -7 ( )在实际测温电路中,测量的是铂电阻的电压量,因而需由铂热电阻的电阻值推导出相应的电压值与温度之间的函数关系,即Ut = f (Rt ) = f f ( t

6、) (2)从而计算出(即测量)实际的温度。热敏传感器 热敏传感器 - 简介 半导体热敏传感器是利用PN结的结电阻的温度特性制做的热敏传感器. 热敏传感器 - 工作原理 传感器传感器PN结电阻在不同温度下有差别的.根据这个阻值的变化就可以测量环境温度的变化. N型半导体 在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的磷、锑、砷等五价元素，就变成了以电子导电为主的半导体，即N型半导体。 P型半导体 在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素，就就成了以空穴导电为主的半导体，即P型半导体。 紧密相连的P型半导体和N型半导体之间会形成一个空间电荷区称PN结。PN结具有单向导电性,二极管就是利用

7、PN结的这个特性做成的。 PN结的结电阻结电容等参数都是随温度变化的，可以利用这种变化制作温度传感器，即热敏传感器。热电偶、热电阻特点热电偶热电偶同其它种温度计相比具有如下特点：a、优点热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便，结构简单，制造容易，价格便宜，惰性小，准确度高，测温范围广，能适应各种测量对象的要求（特定部位或狭小场所），如点温和面温的测量，适于远距离测量和控制。b、缺点测量准确度难以超过0.2，必须有参考端，并且温度要保持恒定。在高温或长期使用时，因受被测介质影响或气氛腐蚀作用（如氧化、还原）等而发生劣化。无需参考点。温度值可

8、由测得的电阻值直接求出。输出线性好。只用简单的辅助回路就能得到线性输出，显示仪表可均匀刻度。热电阻热电阻同其它种温度计相比具有如下特点：a、优点准确度高。在所有常用温度计中，准确度最高，可达1mk。输出信号大，灵敏度高。如在0用Pt100铂热电阻测温，当温度变化1时，其电阻值约变化0.4，如果通过电流为2mA，则其电压输出量变化为800V。在相同条件下，即使灵敏度比较高的K型热电偶，其热电动势变化也只有40V左右。由此可见，热电阻的灵敏度较热电偶高一个数量级。测温范围广，稳定性好。在振动小而适宜的环境下，可在很长时间内保持0.1以下的稳定性。b、缺点采用细金属丝的热电阻元件抗机械冲击与振动性能

9、差。元件结构复杂，制造困难大，尺寸较大，因此，热响应时间长。不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域其他 热电偶传感器 - 分类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 热电阻传感器 -分类 1.NTC热电阻传感

10、器： 该类传感器为负温度系数传感器，即，传感器阻值随温度的升高而减小； 2.PTC热电阻传感器： 该类传感器为正温度系数传感器，即，传感器阻值随温度的升高而增大。 热电偶传感器 -安装要求对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻.2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:(1)对于测量管道中心流体温度的

11、热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米;(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻.浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm;(3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1 m即可.(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管. 热电偶传感器 -选型标准选择热电偶要根据使

12、用温度范围、所需精度、使用气氛、测定对象的性能、响应时间和经济效益等综合考虑。1、测量精度和温度测量范围的选择使用温度在13001800，要求精度又比较高时，一般选用B型热电偶；要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800一般选用钨铼热电偶；使用温度在10001300要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶；在1000以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400一般用E型热电偶；250下以及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而且精度高。2、使用气氛的选择S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原气氛中使用，J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛，若使用气密性比较好的保护管，对气氛的要求就不太严格。3、耐久性及热响应性的选择线径大的热电偶耐久性好，但响应较慢一些，对于热容量大的热电偶，响应就慢，测量梯度大的温度时，在温度控制的情况下，控温就差。要求响应时间快又要求有一定的耐久性，选择铠装偶比较合适。4、测量对象的性质和状态对热电偶的选择运动物体、振动物体、高压容器的测温要求机械强度高，有化学污染的气氛要求有保护管，有电气干扰的情况下要求绝缘比较高。选型流程：型号-分度号防爆等级精度等级安装固定形式保护管材质长度或插入深度热电偶传感器冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，