传感器与检测技术课件-4温度检测

项目四温度的检测与控制项目四温度的检测与控制学习情境：波峰焊的工艺曲线温度的检测范围：20℃~250℃工作车间的温度要求:25℃左右如何检测与控制?项目四温度的检测与控制温度：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、国际开尔文温度让我们先来认识一下温度T（℃）℉T（K）项目四温度的检测与控制要求：利用NTC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；输出量为电压值，数字显示。结论：1.NTC热敏电阻传感器检测的温度范围？2.灵敏度如何？3.检测控制电路设计中应注意哪些问题？任务一认识热（敏）电阻项目四温度的检测与控制热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：PTC热敏电阻(正温度系数)与NTC热敏电阻(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。

任务一认识热（敏）电阻热敏电阻典型特性

项目四温度的检测与控制任务一认识热（敏）电阻热敏电阻的结构及符号(a)结构(b)符号1—探头2—引线3—壳体

项目四温度的检测与控制任务一认识热（敏）电阻热敏电阻的结构形式a)圆片型，b)薄膜型，c)柱型，d)管型，e)平板型，f)珠型，g)扁型，h)垫圈型，i)杆型项目四温度的检测与控制任务一认识热（敏）电阻项目四温度的检测与控制任务一认识热（敏）电阻NTC型热敏电阻传感器铂型热电阻传感器项目四温度的检测与控制方案设计案例：任务一认识热（敏）电阻项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：(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F／V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／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

。

任务一认识热（敏）电阻项目四温度的检测与控制结论：1.NTC热敏电阻传感器检测的温度范围？

-50℃~+300℃2.灵敏度如何？

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？

任务一认识热（敏）电阻热敏电阻伏安特性

项目四温度的检测与控制任务一认识热（敏）电阻项目四温度的检测与控制要求：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：1.铜—康铜热电偶传感器检测的温度范围？2.灵敏度如何？3.检测控制电路设计中应注意哪些问题？任务二认识热电偶传感器

热电效应示意图项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器热电偶回路接入第三导体项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器开路热电偶的使用项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器3种导体分别组成的热电偶项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器普通热电偶结构示意图项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器各种热电偶的热电势与温度关系曲(T0=0℃)项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器热电偶冷端的延伸项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器电桥补偿法原理图项目四温度的检测与控制任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制方案设计案例：任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：任务二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。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F／V表显示零，记录下自备温度计的室温。项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：任务二认识热电偶传感器（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F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V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，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。项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：任务二认识热电偶传感器（７）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。项目四温度的检测与控制结论：1.热电偶传感器检测的温度范围？

-150℃~+400℃2.灵敏度如何？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？

热电偶受环境温度影响较大，需要冷端补偿。

任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制要求：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：1.TN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？3.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？任务三认识红外传感器电磁波谱

项目四温度的检测与控制任务三认识红外传感器红外探测器的两种典型光谱响应曲线项目四温度的检测与控制任务三认识红外传感器项目四温度的检测与控制TN系列传感器装配图：任务三认识红外传感器项目四温度的检测与控制方案设计案例：任务三认识红外传感器总体结构图项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：任务三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：按键开始测温，一直按下，听到声音表示测温完毕。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：通过SPCEO61A的IO口的控制，将测得的温度送给单片机中来处理。项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：任务三认识红外传感器电路图项目四温度的检测与控制结论：1.TN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？线性度好，稳定性强，误差小；测量范围可达30米。3.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？

可进行非接触测量。

任务三认识红外传感器项目四温度的检测与控制针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？讨论传感器热电阻PT100热敏电阻NTC热电偶红外传感器K型NT测量范围（℃）-259~630-100~300-270~400-30~70灵敏度精度与铂的纯度有关高，不太稳定高，温度受环高境影响，稳定价格30元不同品牌不同型号差别较大1米长8元2米长10元参数项目四温度的检测与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。项目四温度的检测与控制总结掌握各种测温传感器的