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工作性能Dynisco傳感器TPT4636-5M-6/18-RTD1

時間:2022/1/21閱讀:591
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溫度傳感器(temperature transducer),利用物質(zhì)各種物理性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律把溫度轉(zhuǎn)換為可用輸出信號。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分,品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類?,F(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小,這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域中,也為我們的生活提供了數(shù)的便利和功能。


一、溫度的相關(guān)知識


溫度是用來表征物體冷熱程度的物理量。溫度的高低要用數(shù)字來量化,溫標(biāo)就是溫度的數(shù)值表示方法。常用溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。


攝氏溫標(biāo)是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,沸水的溫度定為100攝氏度,冰水混合物的溫度定為0攝氏度,在100攝氏度和0攝氏度之間進(jìn)行100等份,每一等份為1攝氏度。熱力學(xué)溫標(biāo)是威廉湯姆提出的,以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ),建立溫度僅與熱量有關(guān)而與物質(zhì)關(guān)的熱力學(xué)溫標(biāo)。由于是開爾文總結(jié)出來的,所以又稱為開爾文溫標(biāo)。


二、溫度傳感器的分類


根據(jù)測量方式不同,溫度傳感器分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式溫度傳感器是指傳感器直接與被測物體接觸,從而進(jìn)行溫度測量。這也是溫度測量的基本形式。其中接觸式溫度傳感器又分為熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、半導(dǎo)體熱敏電阻溫度傳感器等。


非接觸式溫度傳感器是測量物體熱輻射發(fā)出的紅外線,從而測量物體的溫度,可以進(jìn)行遙測。


三、溫度傳感器的工作原理


(一)熱電偶溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器結(jié)構(gòu)簡單,僅由兩根不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接而成,是應(yīng)用廣泛的溫度傳感器。


熱電偶溫度傳感器是根據(jù)熱電效應(yīng)原理制成的:把兩種不同的金屬A、B組成閉合回路,兩接點溫度分別為t1和t2,則在回路中產(chǎn)生一個電動勢。


熱電偶也是由兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B焊接而成,焊接的一端稱為工作端或熱端。與導(dǎo)線連接的一端稱為自由端或冷端,導(dǎo)體A、B稱為熱電極,總稱熱電偶。測量時,工作端與被測物相接觸,測量儀表為電位差計,用來測出熱電偶的熱電動勢,連接導(dǎo)線為補償導(dǎo)線及銅導(dǎo)線。


從測量儀表上,我們觀測到的便是熱電動勢,而要想知道物體的溫度,還需要查看熱電偶的分度表。


為了保證溫度測量結(jié)果足夠精確,在熱電極材料的選擇方面也有嚴(yán)格的要求:物理、化學(xué)穩(wěn)定性要高;電阻溫度系數(shù)小;導(dǎo)電率高;熱電動勢要大;熱電動勢與溫度要有線性或簡單的函數(shù)關(guān)系;復(fù)現(xiàn)性好;便于加工等。根據(jù)我們常用的熱電極材料,熱電偶溫度傳感器可分為標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶。鉑銠-鉑熱電偶是常用的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,熔點高,可用于測量高溫,誤差小,但價格昂貴,一般適用于較為精密的溫度測量。鐵-康銅為常用的非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,測溫上限為600攝氏度,易生銹,但溫度與熱電動勢線性關(guān)系好,靈敏度高。


(二)電阻式溫度傳感器。熱電偶溫度傳感器雖然結(jié)構(gòu)簡單,測量準(zhǔn)確,但僅適用于測量500攝氏度以上的高溫。而要測量-200攝氏度到500攝氏度的中低溫物體,就要用到電阻式溫度傳感器。


電阻式溫度傳感器是利用導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的。大多數(shù)金屬在溫度升高1攝氏度時,電阻值要增加0.4%到0.6%。電阻式溫度傳感器就是要將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻值的變化,再通過測量電橋轉(zhuǎn)換成電壓信號送至顯示儀表。


(三)半導(dǎo)體熱敏電阻。半導(dǎo)體熱敏電阻的特點是靈敏度高,體積小,反應(yīng)快,它是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的??煞譃槿N類型:(1)NTC熱敏電阻,主要是Mn,Co,Ni,F(xiàn)e等金屬的氧化物燒結(jié)而成,具有負(fù)溫度系數(shù)。(2)CTR熱敏電阻,用V,Ge,W,P等元素的氧化物在弱還原氣氛中形成燒結(jié)體,它也是具有負(fù)溫度系數(shù)的。(3)PTC熱敏電阻,以鈦酸鋇摻和稀土元素?zé)Y(jié)而成的半導(dǎo)體陶瓷元件,具有正溫度系數(shù)。也正是因為PTC熱敏電阻具有正溫度系數(shù),也制作成溫度控制開關(guān)。


(四)非接觸式溫度傳感器。非接觸式溫度傳感器的測溫元件與被測物體互不接觸。目前常用的是輻射熱交換原理。這種測溫方法的主要特點是:可測量運動狀態(tài)的小目標(biāo)及熱容量小或變化迅速的對象,也可用來測量溫度場的溫度分布,但受環(huán)境溫度影響比較大。


四、溫度傳感器的應(yīng)用舉例


(一)溫度傳感器在汽車上的應(yīng)用。溫度傳感器的作用是測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣,冷卻水,燃油等的溫度,并把測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號輸送給ECU.對于所有的汽油機(jī)電控系統(tǒng),進(jìn)氣溫度和冷卻水溫度是ECU進(jìn)行控制所必須的兩個溫度參數(shù),而其他的溫度參數(shù)則隨電控系統(tǒng)的類型及控制需要而不盡相同。進(jìn)氣溫度傳感器通常安裝在空氣流量計或從空氣濾清器到節(jié)氣門體之間的進(jìn)氣道或空氣流量計中,水溫傳感器則布置在發(fā)動機(jī)冷卻水路,汽缸蓋或機(jī)體上上的適當(dāng)位置.可以用來測量溫度的傳感器有繞線電阻式,擴(kuò)散電阻式,半導(dǎo)體晶體管式,金屬芯式,熱電偶式和半導(dǎo)體熱敏電阻式等多種類型,目前用在進(jìn)氣溫度和冷卻水溫度測量中應(yīng)用廣泛的是熱敏電阻式溫度傳感器。


(二)利用溫度傳感器調(diào)節(jié)衛(wèi)生間的溫度。溫度傳感器還能調(diào)節(jié)衛(wèi)生間內(nèi)的溫度,尤其是在洗澡的時候,能自動調(diào)節(jié)衛(wèi)生間內(nèi)的溫度是很有必要的。通過溫濕度傳感器和氣體傳感器就能很好的控制衛(wèi)生間內(nèi)的環(huán)境從而使我們能夠擁有一個舒適的生活。現(xiàn)在大部分旅館和一些公共場所都實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié),而普通家庭的衛(wèi)生間都還是人工操作,尚未實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)這主要是一般客戶不知道能夠利用傳感器實現(xiàn)自動化,隨著未來人們的進(jìn)一步了解,普通家庭的衛(wèi)生間也能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。

 

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