溫度傳感器的工作原理和使用方法
日期:2019年01月03日 / 人氣: / 來源:lyjiewei.cn
溫度傳感器的使用方法;
首先,必須選擇的是傳感器的結(jié)構(gòu),使敏感元件的規(guī)定的測量時間之內(nèi)達(dá)到所測流體或被測表面的溫度。溫度傳感器的輸出僅僅是敏感元件上的溫度。實際上,要確保 傳感器指示的溫度就是所測對象的溫度,常常是在很困難的在大多數(shù)情況下,對溫度傳感器的選用,需考慮以下幾個方面的問題被測對象的溫度是否需記錄、報警和自動控制,是否需要遠(yuǎn)距離測量和傳送測溫范圍的大小和精度要求測溫元件大小是否適當(dāng)在被測對象溫度隨時間變化的場合,測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求被測對象的環(huán)境條件對測溫元件是否有損價格如保,使用是否方便溫度傳感器的選擇主要是根據(jù)測量范圍。
當(dāng)測量范圍預(yù)計在總量程之內(nèi),可選用鉑電阻傳感器。較窄的量程通常要求傳感器必須具有相當(dāng)高的基本電阻,以便獲得足夠大的電阻變化。熱敏電阻所提供的足夠大的電阻變化使得這些敏感元件非常適用于窄的測量范圍。
如果測量范圍相當(dāng)大時,熱電偶更適用。zui好將冰點也包括在此范圍內(nèi),線束因為熱電偶的分度表是以此溫度為基準(zhǔn)的。已知范圍內(nèi)的傳感器線性也可作為選擇傳感器的附加條件。響應(yīng)時間通常用時間常數(shù)表示,它是選擇傳感器的另一個基本依據(jù)。
當(dāng)要監(jiān)視貯槽中溫度時,時間常數(shù)不那么重要。然而當(dāng)使用過程中必須測量振動管中的溫度時,時間常數(shù)就成為選擇傳感器的決定因素。珠型熱敏電阻和鎧裝露頭型熱電偶的時間常數(shù)相當(dāng)小,而浸入式探頭,特別是帶有保護(hù)套管的熱電偶,時間常數(shù)比較大動態(tài)溫度的測量比較復(fù)雜,只有通過反復(fù)測試,盡量接近地模擬出傳感器使用中經(jīng)常發(fā)生的條件,才能獲得傳感器動態(tài)性能的合理近似。線性NTC溫度傳感器的主要特點是什么?這種溫度傳感器其主要特點就是在工作溫度范圍內(nèi)溫度-電壓關(guān)系為一直線,這對于二次開發(fā)測溫、控溫電路的設(shè)計,溫度傳感器無須線性化處理,就可以完成測溫或控溫電路的設(shè)計,從而簡化儀表的設(shè)計和調(diào)試。線性NTC溫度傳感器的測溫范圍是如何規(guī)定的?
就總的而言,測溫范圍可在-200~+200℃之間,但考慮實際的需要,一般無須如此寬的溫度范圍,因而規(guī)定三個不同的區(qū)段,以適應(yīng)不同封裝設(shè)計,同時在延長線的選用上亦有所不同。而對于溫度補償專用的線性熱敏元件,則只設(shè)定工作溫度范圍為-40℃~+80℃。完全可以滿足一般電路的溫度補償之用。
溫度傳感器的工作原理;
在金屬中,載流子為自由電子,當(dāng)溫度升高時,雖然自由電子數(shù)目基本不變(當(dāng)溫度變化范圍不是很大時),但每個自由電子的動能將增加,因而在一定的電場作用下,要使這些雜亂無章的電子作定向運動就會遇到更大的阻力,導(dǎo)致金屬電阻值隨溫度的升高而增加。熱電阻就要是利用電阻隨溫度升高而增大這一特性來測量溫度的。
熱電阻傳感器中的熱敏電阻是一種新型的半導(dǎo)體測溫元件。半導(dǎo)體中參加導(dǎo)電的是載流子,由于半導(dǎo)體中載流子的數(shù)目遠(yuǎn)比金屬中的自由電子數(shù)目少得多,所以它的電阻率大。隨溫度的升高,半導(dǎo)體中更多的價電子受熱激發(fā)躍遷到較高能級而產(chǎn)生新的電子—空穴對,因而參加到電的載流子數(shù)目增加了,半導(dǎo)體的電阻率也就降低了(電導(dǎo)率增加)。因為載流子數(shù)目隨溫度上升按指數(shù)規(guī)律增加,所以半導(dǎo)體的電阻率也就隨溫度上升按指數(shù)規(guī)律下降。熱敏電阻正是利用半導(dǎo)體這種載流子數(shù)隨溫度變化而變化的特性制成的一種溫度敏感元件。當(dāng)溫度變化1℃時,某些半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值變化將達(dá)到(3~6)%。在一定條件下,根據(jù)測量熱敏電阻值的變化得到溫度的變化壓力傳感器。
作者:中科小編
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