1、三種溫度檢測每一種溫度傳感 器的區分123030911 季夢寒123030947 趙曉晴熱電偶傳感器 熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,是由兩種不同成分的導體兩端接合成回路時，當兩接合點 熱電偶溫度不同時，就會在回路內產生熱電流。如果熱電偶的工作端與參比端存有溫差時，顯示儀表將會指示出熱電偶產生的熱電勢所對應的溫度值。熱電偶的熱電動熱將隨著測量端溫度升高而增長，它的大小只與熱電偶材料和兩端的溫度有關，與熱電極的長度、直徑無關。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調節器配套使用。 熱

2、電偶傳感器 - 工作原理兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當兩個接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就 是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。 熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度，對于熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個問題： 1：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數； 2

3、：熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。熱電阻溫度傳感器 熱電阻溫度傳感器 - 簡介 熱電阻溫度傳感器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化

4、而變化的原理進行測溫的一種傳感器溫度計。 熱電阻溫度傳感器分為金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩大類。熱電阻廣泛用于測量-200+850C范圍內的溫度，少數情況下，低溫可測至1K，高溫達1000C。 熱電阻傳感器由熱電阻、連接導線及顯示儀表組成，熱電阻也可以與溫度變送器連接，將溫度轉換為標準電流信號輸出。 用于制造熱電阻的材料應具有盡可能大和穩定的電阻溫度系數和電阻率，輸出最好呈線性，物理化學性能穩定，復線性好等。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。 熱電阻溫度傳感器 - 工作原理 熱電阻是利用物質在溫度變化時，其電阻也隨著發生變化的特征來測量溫度的。當阻值變化時，工作儀表便顯示出阻值所對應的溫

5、度值。 熱電阻傳感器2是利用導體或半導體的電阻率隨溫度的變化而變化的原理制成的。鉑屬貴重金屬,具有耐高溫、溫度特性好、使用壽命長等特點,因而得到廣泛應用。 鉑電阻阻值與溫度之間的關系是非線性,即Rt = R0 ( I +t +t2 ) ( t在0630之間) (1)式中: Rt 鉑熱電阻的電阻值,;R0 鉑熱電阻在0時的電阻值, R = 100;一階溫度系數, = 3.908 10 -3 ( )二階溫度系數, = 5.802 10 -7 ( )在實際測溫電路中,測量的是鉑電阻的電壓量,因而需由鉑熱電阻的電阻值推導出相應的電壓值與溫度之間的函數關系,即Ut = f (Rt ) = f f ( t

6、) (2)從而計算出(即測量)實際的溫度。熱敏傳感器 熱敏傳感器 - 簡介 半導體熱敏傳感器是利用PN結的結電阻的溫度特性制做的熱敏傳感器. 熱敏傳感器 - 工作原理 傳感器傳感器PN結電阻在不同溫度下有差別的.根據這個阻值的變化就可以測量環境溫度的變化. N型半導體 在硅或鍺等本征半導體材料中摻入微量的磷、銻、砷等五價元素，就變成了以電子導電為主的半導體，即N型半導體。 P型半導體 在硅或鍺等本征半導體材料中摻入微量的硼、銦、鎵或鋁等三價元素，就就成了以空穴導電為主的半導體，即P型半導體。 緊密相連的P型半導體和N型半導體之間會形成一個空間電荷區稱PN結。PN結具有單向導電性,二極管就是利用

7、PN結的這個特性做成的。 PN結的結電阻結電容等參數都是隨溫度變化的，可以利用這種變化制作溫度傳感器，即熱敏傳感器。熱電偶、熱電阻特點熱電偶熱電偶同其它種溫度計相比具有如下特點：a、優點熱電偶可將溫度量轉換成電量進行檢測，對于溫度的測量、控制，以及對溫度信號的放大、變換等都很方便，結構簡單，制造容易，價格便宜，惰性小，準確度高，測溫范圍廣，能適應各種測量對象的要求（特定部位或狹小場所），如點溫和面溫的測量，適于遠距離測量和控制。b、缺點測量準確度難以超過0.2，必須有參考端，并且溫度要保持恒定。在高溫或長期使用時，因受被測介質影響或氣氛腐蝕作用（如氧化、還原）等而發生劣化。無需參考點。溫度值可

8、由測得的電阻值直接求出。輸出線性好。只用簡單的輔助回路就能得到線性輸出，顯示儀表可均勻刻度。熱電阻熱電阻同其它種溫度計相比具有如下特點：a、優點準確度高。在所有常用溫度計中，準確度最高，可達1mk。輸出信號大，靈敏度高。如在0用Pt100鉑熱電阻測溫，當溫度變化1時，其電阻值約變化0.4，如果通過電流為2mA，則其電壓輸出量變化為800V。在相同條件下，即使靈敏度比較高的K型熱電偶，其熱電動勢變化也只有40V左右。由此可見，熱電阻的靈敏度較熱電偶高一個數量級。測溫范圍廣，穩定性好。在振動小而適宜的環境下，可在很長時間內保持0.1以下的穩定性。b、缺點采用細金屬絲的熱電阻元件抗機械沖擊與振動性能

9、差。元件結構復雜，制造困難大，尺寸較大，因此，熱響應時間長。不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區域其他 熱電偶傳感器 - 分類 常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。 熱電阻傳感器 -分類 1.NTC熱電阻傳感

10、器： 該類傳感器為負溫度系數傳感器，即，傳感器阻值隨溫度的升高而減小； 2.PTC熱電阻傳感器： 該類傳感器為正溫度系數傳感器，即，傳感器阻值隨溫度的升高而增大。 熱電偶傳感器 -安裝要求對熱電阻的安裝,應注意有利于測溫準確,安全可考及維修方便,而且不影響設備運行和生產操作.要滿足以上要求,在選擇對熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點:1、為了使熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電阻.2、帶有保護套管的熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度:(1)對于測量管道中心流體溫度的

11、熱電阻,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電阻插入深度應選擇100毫米;(2)對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發生斷裂,可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電阻.淺插式的熱電阻保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm;熱套式熱電阻的標準插入深度為100mm;(3)假如需要測量是煙道內煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電阻插入深度1 m即可.(4)當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管. 熱電偶傳感器 -選型標準選擇熱電偶要根據使

12、用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。1、測量精度和溫度測量范圍的選擇使用溫度在13001800，要求精度又比較高時，一般選用B型熱電偶；要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800一般選用鎢錸熱電偶；使用溫度在10001300要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶；在1000以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400一般用E型熱電偶；250下以及負溫測量一般用T型電偶，在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。2、使用氣氛的選擇S型、B型、K型熱電偶適合于強的氧化和弱的還原氣氛中使用，J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛，若使用氣密性比較好的保護管，對氣氛的要求就不太嚴格。3、耐久性及熱響應性的選擇線徑大的熱電偶耐久性好，但響應較慢一些，對于熱容量大的熱電偶，響應就慢，測量梯度大的溫度時，在溫度控制的情況下，控溫就差。要求響應時間快又要求有一定的耐久性，選擇鎧裝偶比較合適。4、測量對象的性質和狀態對熱電偶的選擇運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機械強度高，有化學污染的氣氛要求有保護管，有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。選型流程：型號-分度號防爆等級精度等級安裝固定形式保護管材質長度或插入深度熱電偶傳感器冷端的溫度補償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，