常用传感器与敏感元件磁电压电热电课件

1、磁电、压电与热电式传感器磁电式传感器 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。 当穿过线圈的磁通发生变化时，线圈中所感应产生的电动势 磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度有关，改变其中一个因素，都会改变感应电动势。 磁电式传感器 1、动圈式传感器动圈式又可分为线速度型和角速度型。磁电式传感器 线速度型B磁场的磁感应强度(T)；l单匝线圈的有效长度(m)；W有效线圈匝数；v线圈相对于磁场的运动速度(m/s)；线圈运动方向与磁场方向的夹角。 在永久磁铁产生的直流磁场内，放置一个可动线圈，当线圈在磁场中作直线运动时，它所产生的感应电动势为：磁电式传

2、感器 角速度型线圈转动的角频率；A单匝线圈的截面积(m2)；k依赖于结构的参数，k8000.5%t铂铑10-铂WRPLB-3或S016006003.06000.5%t镍铬-镍硅WRNEU-2或K 013004003.04000.75%t镍铬-考铜镍铬-铜镍WRKWRE EA-2或E080001000 3003.03001.0%t几种常用热电偶的测温范围及精确度 常用热电偶的结构热电式传感器 1.普通工业用装配式热电偶接线盒保险套管绝缘套管热电偶丝热电式传感器 2铠装（或套管式）热电偶的结构132铠装热电偶断面结构示意图1 金属套管; 2绝缘材料; 3热电极热电式传感器 3快速反应薄膜热电偶41

3、23快速反应薄膜热电偶1热电极; 2热接点;3绝缘基板; 4引出线 适用于对壁面温度的快速测量。安装时,用粘结剂将它粘结在被测物体壁面上。尺寸为 6060.2mm; 测温范围在300以下；反应时间仅为几ms。 热电式传感器 4快速消耗微型热电偶14235678911101-刚帽;2-石英;3-纸环;4-绝热;5-冷端;6-棉;7-绝缘纸管;8-补偿导;9-套管;10-塑料插座;11-簧片与引出线热电式传感器 热电偶的冷端补偿方法 热电式传感器 1、冷端恒温法 将热电偶的冷端置于冰点槽内(冰水混合物)，使冷端温度处于0，为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入

4、同一冰点槽，使相互绝缘。这种装置通常用于实验室或精密的温度测量。冰点槽法mVABT铜导线铜导线试管补偿导线热电偶冰点槽冰水溶液T0仪表补偿导线 冰点槽法热电式传感器 其他恒温器 将热电偶的冷端置于各种恒温器内，使之保持温度恒定，避免由于环境温度的波动而引入误差。变压器油的容器电加热的恒温器 利用补偿导线，将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所(如仪表室)。中间温度定律2、导线补偿法热电式传感器 例：采用镍铬-镍硅热电偶测量炉温。热端温度为800，冷端温度为50。 为了进行炉温的调节与显示，必须将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室，仪表室的环境温度恒为20。 首先由镍铬-镍硅热电偶分度表查出它在冷端

5、温度为0，热端温度分别为800、50、20时的热电动势：E(800，0)33.277mVE(50，0)2.022mVE(20，0)=0.798mV热电式传感器 如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接，根据中间导体定律，输入仪表的热电动势为 ：E(800，50)=E(800，0)-E(50，0)=(33.277-2.022)mV=31.255mV 查分度表知，对应31.255mV的温度是751。与炉内真实温度相差49。热电式传感器 如果在热电偶与仪表之间用补偿导线连接，相当于将热电极延伸到仪表室，输入仪表的热电动势为E(800，20)=E(800，0)-E(20，0)=(33.277-0.798)

6、mV=32.479mV 查分度表知，对应32.479mV的温度是781，与炉内真实温度相差19。 热电式传感器 型号 配用热电偶电桥平衡时温度(C)补偿范围 (C) 电源 (v)内阻 ()消耗 (vA)外形尺寸(mm)补偿误差(mV)WBC-1铂铑-铂20050AC220045WBC-2镍铬-镍铝镍铬-镍硅0.16WBC-3镍铑-考铜0.18WBC-57-LB铂铑-铂2004041 0.25150115 50(0.015 0.0015t)WBC-57-EU镍铬-镍硅(0.04 0.004t)WBC-57-EA镍铬-考铜(0.065 0.0065t)几种常用的冷端温度补

7、偿器热电式传感器 3、计算修正法 若冷端温度恒定，但并非0，要使测出的热电动势只反映热端的实际温度，则必须对温度进行修正。热电式传感器 例：用镍铬-镍硅热电偶测某一水池内水的温度，测出的热电动势为2.436mV。再用温度计测出环境温度为30(且恒定)，求池水的真实温度。解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(30，0)= 1.203mVE(T，0)= E(T，30)+E(30，0)=2.436mV+1.203mV=3.639mV所以： 查分度表知其对应的实际温度为T=88。即池水的真实温度是88。热电式传感器 4、电桥补偿（又称冷端补偿器）法T0I2I1+ERSRTR3R1R2ATT0BU回路输出

8、电压为: U= E（T，T0）+(UTU3) 只要能满足下式即可达到自动补偿的目的 热电式传感器 如果热电偶的冷端温度变化范围为0+50，热电偶选用铂铑10-铂。查分度表得出E为0.299mV，因此补偿电阻Rt的阻值可以根据上式求出。 WDD073=50500039102990=1.TIERta热电式传感器 5、显示仪表零位调整法 当热电偶通过补偿导线连接显示仪表时，如果热电偶冷端温度不是0，但十分稳定（如恒温车间或有空调的场所），可预先将有零位调整器的显示仪表的指针从刻度的初始值调至已知的冷端温度值上，这时显示仪表的示值即为被测量的实际温度值。热电式传感器 6、软件处理法 对于计算机系统，不

9、必全靠硬件进行热电偶冷端处理。例如冷端温度恒定但不为0的情况，只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即可。 对于T0经常波动的情况，可利用热敏电阻或其它传感器把T0信号输入计算机，按照运算公式设计一些程序，便能自动修正。 热电式传感器 热电偶的测温电路 1.测量某一点的温度TnT0T0TnCDMRLEABT单点测温线路流过测温毫安表的电流为:()LCZABRRRTTEI+=0，热电式传感器 2.测量两点之间的温度差AT2仪表BT1CDT0T0BAC测两点温差线路回路内的总电动势为:因为故热电式传感器 3.热电偶并联线路 T1R1T0T2R2T0T3R3T0仪表ABABAB并联测量线路每只热电偶

10、的输出为：当R1=R2=R3=Rn=R时回路总的热电动势为:热电式传感器 4.热电偶串联线路T1T0T2仪表T3T0ABDDDCCCABAB串联测量线路因为所以热电式传感器 热电偶的选择、安装使用和校验 热电偶的选用应该根据被测介质的温度、压力、介质性质、测温时间长短来选择热电偶和保护套管。其安装地点要有代表性，安装方法要正确，图1是安装在管道上常用的两种方法。图1 热电偶安装图 热电偶的选择、安装使用热电式传感器 热电偶的定期校验 校验的方法是用标准热电偶与被校验热电偶装在同一校验炉中进行对比，误差超过规定允许值为不合格。热电偶分度号校验温度/热电偶允许偏差/温度偏差温度偏 差LB3600，

11、800，1000，120006002.4600占所测热电势的0.4%EU2400，600，800，10004004400占所测热电势的0.75%EA2300，400，60003004300占所测热电势的1%热电式传感器 78564321稳压电源220V热电偶校验图 1-调压变压器； 2-管式电炉； 3标准热电偶； 4-被校热电偶； 5-冰瓶； 6-切换开关； 7-测试仪表； 8-试管热电式传感器 毫伏定值器给出给定温度的相应毫伏值，热电偶的热电势与定值器的毫伏值相比较，若有偏差则表示炉温偏离给定值，此偏差经放大器送入调节器，再经过晶闸管触发器推动晶闸管执行器来调整电炉丝的加热功率，直到偏差被消

12、除，从而实现控制温度。应用热电式传感器 2、热电阻传感器 热电阻传感器是利用电阻随温度变化的特点制成的传感器，主要用于对温度和与温度有关的参数测定。 热电阻传感器分为金属热电阻（热电阻）和半导体热电阻（热敏电阻）。热电阻原理：热能 热电阻 电阻值 温度 热电阻阻值材料：纯金属 -铂、铜、镍、铁 热电式传感器 要求：（1）温度系数、电阻率较高（2）理化性能稳定（3）良好的输入-输出特性（4）良好的工艺性（5）较大的测温范围提高灵敏度，体积小，反应快提高稳定性和准确性，复现性好线性/接近线性，测量精度高批量生产，降低成本低温范围热电式传感器 结构：热电阻由电阻体、绝缘套管和接线盒等主要部件组成。铂

13、电阻 构成:金属铂丝(0.020.07mm)绕制成线圈。Pt100：特点：(1)在高温和氧化介质中性能极为稳定，易于提纯，工艺性好。(2)输入输出特性接近线性0+850： 0-200： 热电式传感器 (3) 测量精度高：Rt，RR0)热电式传感器 B、四线制测温运放采用斩波放大器ICL7650差动放大器。恒流源供电。热电式传感器 3、热敏电阻 特点：（1）温度系数大（2）结构简单，体积小（3）电阻率高、热惯性小材料：半导体 - 半导体热电阻（4）易于维护、使用寿命长（5）互换性差，非线性严重，精度低 （6）成本低，应用广泛 灵敏度高测量点温度动态测温现场测温磁电、压电与热电式传感器 分类：正温

14、度系数热敏电阻(PTC)负温度系数热敏电阻(NTC)临界温度系数热敏电阻(CTR) 应用:家用电器电熨斗、电冰箱、电饭煲、洗衣机、电暖壶、烘干机、电烤箱、空调机、电热毯、热水器、热得快、电磁炉。汽车电子电子喷油嘴、空调机、发电机防热装置、电热座椅。办公设备复印机、传真机、打印机、扫描仪磁电、压电与热电式传感器 农业园艺温室控制、人工气候箱、烘干系统医疗器具体温计、人工透析、散热系统工业生产电动机过热保护Rt1 Rt2 Rt3:热敏电阻(NTC),安装在三相绕组附近 温度低时：电阻高，三极管不导通，继电器不吸合，电机运行。温度高时：电阻低，三极管导通，继电器吸合，电机停止基于热敏电阻的电机过热保

15、护器11醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学

16、生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有

17、琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有

18、亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，

19、教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而

20、暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式

21、都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远

22、及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清

23、明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文