1、Ch6 溫度傳感器溫度傳感器溫度溫度電量電量溫度傳感器溫度傳感器熱敏電阻熱敏電阻溫度二、三極溫度二、三極管管熱電偶熱電偶1 熱敏電阻熱敏電阻 1-1 電阻電阻溫度特性溫度特性t,tRPTCR,tRNTC,ctt Rnpnqpq,nn ,ppCTR突變突變載流子濃度載流子濃度遷移率遷移率1-1 電阻電阻溫度特性溫度特性1. NTC0011expTTnRRBTT21TntTdRBRdTTTRTlnTR1 T1nB2nB材料常數材料常數00expTTpRRBT T1-1 電阻電阻溫度特性溫度特性2. PTCTRTlnTR材料常數材料常數1TtpTdRBRdTT1pT2pTPTCNTCNTC1-1 電

2、阻電阻溫度特性溫度特性3. CTRTRTCT超導相超導相開關型熱敏電阻開關型熱敏電阻結構相變結構相變半導體半導體金屬金屬絕緣體絕緣體1-2 熱敏電阻伏熱敏電阻伏安特性安特性 1. NTC0011expTTTnUIRIRBTTITUNTCITR abcTUI負阻區負阻區正阻區正阻區IaImUmo1-2 熱敏電阻伏熱敏電阻伏安特性安特性 2. PTCITR abc負阻區負阻區正阻區正阻區ImUm00expTTTpUUIRRBT TUTIPTC0TIU珠型珠型1-3 熱敏電阻結構與參數熱敏電阻結構與參數1. 結構結構薄膜型薄膜型殼體殼體電極電極熱敏探頭熱敏探頭:直熱式：二端器件直熱式：二端器件旁熱式

3、：四端器件旁熱式：四端器件圓片型圓片型圓柱型圓柱型1-3 熱敏電阻結構與參數熱敏電阻結構與參數2. 參數參數（1）標稱電阻值）標稱電阻值 (5) 耗散系數耗散系數（2）材料常數）材料常數 (6）最高工作溫度）最高工作溫度（3）電阻溫度系數）電阻溫度系數 (7) 額定功率額定功率（4) 時間常數時間常數 (8) 測量功率測量功率TR1-4 熱敏電阻的應用熱敏電阻的應用1. 溫度測量溫度測量A0UC1R2R3RTR1TTTRfR C 多諧振蕩器多諧振蕩器1-4 熱敏電阻的應用熱敏電阻的應用2. PTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用電熱元件電熱元件UPTC2PI RI自動調節溫度自動調節溫度0

4、T T0T TRIPT 0TT0TRIPT2. PTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用2.1 穩流電路穩流電路 PTC0VI0220PTCPTCVIITRII0IIV0ILR2I2IPTCTPTCR2I0I2. PTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用2.2 加熱控制電路加熱控制電路 U電爐絲電爐絲被加熱體被加熱體PTC2. PTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用2.3 自動恒溫電烙鐵自動恒溫電烙鐵 220VPTC絕緣層絕緣層封裝層封裝層烙鐵頭烙鐵頭2. PTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用2.4 電子驅蚊器電子驅蚊器 220VPTC絕緣層絕緣層封裝體封裝體金屬片金屬片驅蚊藥片

5、驅蚊藥片2. PTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用2.5 消磁回路消磁回路PTCV0BLB開或關時磁場開或關時磁場消磁消磁磁場磁場I3. NTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用3.1 加熱控制電路加熱控制電路 V加熱電壓加熱電壓JNTC3. NTC在溫度控制中的應用在溫度控制中的應用3.2 流速測量流速測量 VVv1TR2TRWRRR流動液體流動液體靜止液體靜止液體2 溫度二極管溫度二極管 2-1 正向壓降溫度效應正向壓降溫度效應+fVfINP0lnffIkTVqI+fVTfI恒定恒定iE0exp()ffIIqVkT00exp/gIBTqvkT2 溫度二極管溫度二極管 2-1 正向壓

6、降溫度效應正向壓降溫度效應0lnffIkTVqI00exp/gIBTqvkT0ffgdVVvkdTTq2 溫度二極管溫度二極管 2-2 應用（溫度補償）應用（溫度補償）EiDSCUE半導體應變片半導體應變片T3 溫度三極管溫度三極管3-1 工作原理工作原理lnebeeskTIVqINNPcbeeIbeVTeI恒定恒定exp()eesbeIIqVkT3 溫度三極管溫度三極管3-2 測量電路測量電路+becE0RbeV1R0lnbeeskTEVqR I3 溫度三極管溫度三極管3-3 集成化溫度傳感器集成化溫度傳感器1I2I1T2TRbeVI放大電路放大電路線性電路線性電路偏置電路偏置電路2112l

7、nesbeesIkTIVqII3 溫度三極管溫度三極管3-4 應用（加熱控制）應用（加熱控制）V加熱電壓加熱電壓J+WR1TA3 熱電偶熱電偶 3- 1 熱電效應（熱電效應（1)T0T熱電極熱電極熱端熱端冷端冷端AB溫差電勢溫差電勢熱電勢熱電勢接觸電勢接觸電勢00( ,)( ,)ABET Tf T T( )f T0T恒定恒定T0T熱電極熱電極熱端熱端冷端冷端AB溫差電溫差電勢勢接觸電勢接觸電勢00( ,)TAATET TdT00( ,)TBBTET TdT溫差電勢溫差電勢( )lnAABBkTNETeN()lnAABBkTNoEToeN接觸電勢接觸電勢000()( ,)ln()TABAABTB

8、k T TNET TdTeN3 熱電偶熱電偶 3- 1 熱電效應熱電效應3 熱電偶熱電偶 3- 1 熱電效應（熱電效應（2）T00TC( )ABETTxVx刻度表刻度表ABET000()( ,)ln()TABAABTBk T TNET TdTeN0(0)TC3 熱電偶熱電偶 3- 2 工作定律工作定律 中間導體定律中間導體定律連接導體定律連接導體定律中間溫度定律中間溫度定律參考電極定律參考電極定律3- 2 熱電偶熱電偶工作定律工作定律1.1.中間導體定律中間導體定律T0TABT0T0TABC00( ,)( ,)ABABCET TET T熱電勢測量方法熱電勢測量方法mv3- 2 熱電偶熱電偶工作

9、定律工作定律2.2.連接導體定律連接導體定律TAB0T0TnTnTnTnTTCD+ABCD00( ,)(,)( ,)ABnCDnABCDnET TET TET T T補償導線測量基礎補償導線測量基礎3- 2 熱電偶熱電偶工作定律工作定律3.3.中間溫度定律中間溫度定律TAB0T0TnTnTnTnTT+ABAABB00( ,)( ,)(,)ABnABnABnET TTET TETT制定刻度表基礎制定刻度表基礎3- 2 熱電偶熱電偶工作定律工作定律4.4.參考電極定律參考電極定律T0TABTB0TAC0T000( ,)( ,)( ,)ABACBCET TET TET T簡化熱電極選配工作簡化熱電極

10、選配工作T3- 3 熱電偶熱電偶及其使用方法及其使用方法1.1.結構結構常用熱電偶常用熱電偶()PtPt Rh()()Ni CrNi Si()CuCu Ni熱電極熱電極絕緣套管絕緣套管保護套管保護套管接線盒接線盒2. 熱電偶的熱電偶的使用方法使用方法2 2.1 冰點法冰點法 mvT冰冰+ +水水T012 de/dt502044 2087 2130 43銅銅康銅康銅( )00TCV2. 熱電偶的熱電偶的使用方法使用方法2.2 2.2 中間溫度法中間溫度法mvT銅銅康銅康銅( )00TCVT012.de/dt200792 0832 0873 .40702920 2965 3010 .44nT2. 熱電偶的熱電偶的使用方法使用方法2.3 2.3 補償導線法補償導線法 m