温度传感器刘贞贤课件

温度传感器主讲人：刘贞贤温度传感器冷却水温度测量油温度测量轴承温度测量主机排烟温度测量常见的温度传感器热电阻传感器（ResistanceTemperatureDetector,RTD）（电阻随温度变化）金属热电阻—热电阻半导体—热敏电阻（Thermistor）热电偶（Thermocouple）温度传感器（利用热电效应，将温度量转换为电势大小的热电式传感器）热电阻温度传感器测温原理：热电阻材料的电阻率随温度增加而增加热电阻材料：铂、铜、镍测温范围：-200～850℃测温对象：液体、蒸汽、气体、固体表面温度接线盒接线端子保护管绝缘磁珠感温元件热电阻温度传感器---种类---铂热电阻（PlatinumResistance）优点：易于提纯，物理化学性质稳定，电阻率较大，能耐较高的温度。铂电阻的应用范围大，为-200～+850℃。缺点：价格高。应用：测量精度高，可作为测温基准器。热电阻温度传感器---种类---铜热电阻（CuResistance）优点：具有较大的电阻温度系数，材料容易提纯，铜的价格比较便宜，铜电阻的阻值与温度之间接近线性关系。缺点：测温范围较小（-50～150℃），电阻率较小，稳定性也较差，温度超过150℃后容易氧化。应用：一些测量精度要求不高且温度较低的场合。式中，Rt---热电阻在某温度t时的阻值Rt

R0----温度为0℃时的阻值热电阻温度传感器---分度号和分度表不同的R0，其Rt—t的关系不一样。这种关系成为分度表，并用相应的分度号表示。Rt=f（t，R0）船上用得最多的铂电阻是Pt100“Pt100”即分度号的一种，这里的Pt是铂的化学符号，100表示R0（温度0℃时的阻值）为100Ω。工业上用的铜电阻有Cu50、Cu100。热电阻温度传感器---分度号和分度表铂电阻Pt100部分分度表铜电阻Cu100部分分度表热电阻式温度传感器常采用电桥电路将被测温度的变化转换成相应的电压输出。热电阻的测量电路“三线制”接法的作用：补偿环境温度的变化造成的测量误差。热电阻温度传感器三线制接法原理图热电阻电桥输出电压调零电阻连接导线“三线制”接法：采用两根材料、长度和截面积相同的导线，保证导线的电阻值相等，将其分别接在测量桥臂和调零桥臂。当环境温度变化时，两个桥臂上的这两段导线的电阻值变化相同，就不会对电桥输出电压造成影响了。热电阻的测量电路热电阻温度传感器三线制接法原理图热电阻调零电阻连接导线热电偶温度传感器测温范围：100～1300℃温度---热电偶温度传感器---电势大小优点：结构简单、使用方便、精度高、热惯性小、可测局部温度和便于远距离传送与集中检测、自动记录等特点。应用：适用于检测高温的场合，如主机的排烟温度热电偶温度传感器---热电效应热电极A左端称为：热端（工作端）

热电极B热电势EAB（T，T0）T0（又称偶丝）（又称偶丝）BT右端称为：冷端（参考端）

热电效应：在两种不同的导体或半导体所组成的闭合回路中，当两个端点温度不相同时，回路中将产生电动势。回路中产生热电势的条件：热电偶两电极材料不同；两节点处温度不同热电偶温度传感器---热电效应如果热电偶的参考端温度T0保持不变，则热电偶的热电势EAB(T,T0)就是热端温度T的函数，也就是热电势EAB(T,T0)的大小就可以反映出热端的温度T。工程上即采用这种方法进行测量。热电极A左端称为：热端（工作端）

热电极B热电势EAB（T，T0）T0（又称偶丝）（又称偶丝）BT右端称为：冷端（参考端）

热电偶温度传感器---冷端温度补偿R0、R1、R2-------锰铜丝绕制的电阻，其电阻不随温度变化实际中，冷端温度是随室温变化的，这样就会影响测量精度，因此要进行冷端温度补偿。RCu------铜丝绕制的补偿电阻，温度越高，其阻值越大电桥电压uab与热电势e是串联的。当调整好电路参数，电桥的输出就可以抵消由于冷端温度变化而引起的测量误差。电桥补偿法按照工业标准化要求，可将热电偶分为标准化热电偶和非标准化热电偶两种。标准化热电偶是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。我国指定来七种标准化热电偶，分别是S、B、E、K、R、J、T。热电偶温度传感器---种类及分度标准化热电偶名称分度号测温范围（℃）新长期铂铑10－铂S0～1600铂铑13－铂R0～1700铂铑30－铂6B0～1800镍铬－镍硅K-200～1300镍铬－康铜E-200～1000铜－康铜T-200～400铁－康铜J-200～1300原理：半导体的电阻随温度变化应用：适用于-100～300℃之间的温度及相关参量的测量控制和电子线路热补偿电路，如电子温度继电器、电动机、发电机的过热保护等。半导体温度传感器热敏电阻（Thermistor）半导体温度传感器1．正温度系数热敏电阻PTC(Positive

Temperature

Coefficient)电阻值随温度升高而增大的热敏电阻---电热毯、电蚊香加热盘等小功率加热控制元件。2．负温度系数热敏电阻NTC(Negative

Temperature

Coefficient)电阻值随温度升高而变小的热敏电阻---大多数热敏电阻3．临界温度系数热敏电阻CTR

(CriticalTemperatureCoefficient)具有开关特性和一个温度