溫度傳感器及應(yīng)用

1、 溫度傳感器溫度傳感器及及應(yīng)用應(yīng)用主要內(nèi)容主要內(nèi)容1 溫度傳感器的溫度傳感器的概述概述 1.1.熱敏電阻式溫度傳感器熱敏電阻式溫度傳感器 1.2熱電偶式溫度傳感器熱電偶式溫度傳感器 1.3其他形式的溫度傳感器其他形式的溫度傳感器2 溫度傳感器在生活中的應(yīng)用溫度傳感器在生活中的應(yīng)用3 溫度傳感器在汽車上的應(yīng)用溫度傳感器在汽車上的應(yīng)用4 4 其他應(yīng)用其他應(yīng)用 公元公元1600年，伽里略研制出氣體溫度計(jì)。一百年年，伽里略研制出氣體溫度計(jì)。一百年后，研制成酒精溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)。隨著現(xiàn)代工業(yè)后，研制成酒精溫度計(jì)和水銀溫度計(jì)。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，相繼研制出金屬絲電阻、溫差電動技術(shù)發(fā)展的需要，相繼

2、研制出金屬絲電阻、溫差電動式元件、雙金屬式溫度傳感器。式元件、雙金屬式溫度傳感器。1950年以后，相繼研年以后，相繼研制成半導(dǎo)體熱敏電阻器。最近，隨著原材料、加工技制成半導(dǎo)體熱敏電阻器。最近，隨著原材料、加工技術(shù)的飛速發(fā)展、又陸續(xù)研制出各種類型的溫度傳感器。術(shù)的飛速發(fā)展、又陸續(xù)研制出各種類型的溫度傳感器。溫度傳感器的發(fā)展概況溫度測量溫度測量 接觸式溫度傳感器 非接觸式溫度傳感器接觸式溫度傳感器的特點(diǎn)：傳感器直接與被測物體接觸進(jìn)行溫度測量，由于被測物體的熱量傳遞給傳感器，降低了被測物體溫度，特別是被測物體熱容量較小時(shí)，測量精度較低。因此采用這種方式要測得物體的真實(shí)溫度的前提條件是被測物體的熱容量

3、要足夠大。非接觸式溫度傳感器主要是利用被測物體熱輻射而發(fā)出紅外線，從而測量物體的溫度，可進(jìn)行遙測。其制造成本較高，測量精度卻較低。優(yōu)點(diǎn)是：不從被測物體上吸收熱量；不會干擾被測對象的溫度場；連續(xù)測量不會產(chǎn)生消耗；反應(yīng)快等。 溫度測量概述溫度測量概述 熱敏電阻的外形、結(jié)構(gòu)及符號熱敏電阻的外形、結(jié)構(gòu)及符號 a a）圓片型熱敏電阻）圓片型熱敏電阻 b b）柱型熱敏電阻）柱型熱敏電阻 c c）珠型熱敏電阻）珠型熱敏電阻 d d）鎧裝型）鎧裝型 e e）厚膜型）厚膜型 f f）圖形符號）圖形符號1 1熱敏電阻熱敏電阻 2 2玻璃外殼玻璃外殼 3 3引出線引出線 4 4紫銅外殼紫銅外殼 5 5傳熱安裝孔傳熱

4、安裝孔 1.1熱敏電阻式溫度傳感器 熱敏電阻外形熱敏電阻外形 MF12 MF12型型 NTCNTC熱敏電阻熱敏電阻聚脂塑料封裝聚脂塑料封裝熱敏電阻熱敏電阻其他形式的熱敏電阻其他形式的熱敏電阻 玻璃封裝玻璃封裝 NTC熱敏電阻熱敏電阻MF58 型熱敏電阻型熱敏電阻其他形式的熱敏電阻其他形式的熱敏電阻 帶安裝孔的熱敏電阻帶安裝孔的熱敏電阻大功率大功率PTC熱敏電阻熱敏電阻其他形式的熱敏電阻其他形式的熱敏電阻（續(xù)）（續(xù)） 貼片式貼片式NTC熱敏電阻熱敏電阻其他形式的熱敏電阻其他形式的熱敏電阻（續(xù)）（續(xù)） MF58型（珠形）高精度型（珠形）高精度負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻MF5A-3型熱敏電

5、阻型熱敏電阻非標(biāo)熱敏電阻非標(biāo)熱敏電阻非標(biāo)熱敏電阻（續(xù)）非標(biāo)熱敏電阻（續(xù)） 非標(biāo)熱敏電阻（續(xù)）非標(biāo)熱敏電阻（續(xù)） 薄膜型及普通型鉑熱電阻薄膜型及普通型鉑熱電阻 薄膜鉑電阻是使用最新的薄膜薄膜鉑電阻是使用最新的薄膜技術(shù)而制造的溫度傳感器。與技術(shù)而制造的溫度傳感器。與其他類型的熱電阻比較，此產(chǎn)其他類型的熱電阻比較，此產(chǎn)品具有適于大批量生產(chǎn)，一致品具有適于大批量生產(chǎn)，一致性好，成本低及尺寸小等特點(diǎn)。性好，成本低及尺寸小等特點(diǎn)。小型鉑熱電阻小型鉑熱電阻 防爆型鉑熱電阻防爆型鉑熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，能把內(nèi)隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，能把內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)

6、生部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引起爆炸。的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引起爆炸。 示溫涂料（變色涂料）示溫涂料（變色涂料）裝滿熱水后圖案裝滿熱水后圖案變得清晰可辨變得清晰可辨變色涂料在電腦內(nèi)部溫度中的示溫作用變色涂料在電腦內(nèi)部溫度中的示溫作用CPU散散熱風(fēng)扇熱風(fēng)扇低溫時(shí)顯示低溫時(shí)顯示藍(lán)色藍(lán)色溫度升高后變?yōu)榧t色溫度升高后變?yōu)榧t色1.2 熱電偶傳感器熱電偶傳感器 熱電偶在溫度的測量中應(yīng)用十分廣泛。熱電偶在溫度的測量中應(yīng)用十分廣泛。它構(gòu)造簡單，使用方便，測溫范圍寬，并且它構(gòu)造簡單，使用方便，測溫范圍寬，并且有較高的精確度和穩(wěn)定性。有較高的精確度和

7、穩(wěn)定性。1.2.1 熱電偶測溫原理熱電偶測溫原理1. 1.熱電效應(yīng)熱電效應(yīng) 兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路兩種不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩接點(diǎn)溫度不同，則在該回路中會產(chǎn)時(shí)，若兩接點(diǎn)溫度不同，則在該回路中會產(chǎn)生電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動生電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動勢稱為熱電勢。勢稱為熱電勢。 看一個(gè)實(shí)驗(yàn)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)熱電偶工作原理演示熱電偶工作原理演示 結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動勢。結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動勢。 熱電極熱電極A A自由端自由端（參考端、（參考端、冷端冷端） 測量端測量端（工作端、（工作端、熱端熱端） 熱電極熱

8、電極B B熱電勢熱電勢AB普通裝配型普通裝配型熱電偶的外形熱電偶的外形安裝安裝螺紋螺紋安裝安裝法蘭法蘭普通普通裝配型裝配型熱電熱電偶的偶的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)放大圖放大圖 接線盒接線盒引出線套管引出線套管 固定螺紋固定螺紋 （出廠時(shí)用塑料包裹）（出廠時(shí)用塑料包裹）熱電偶工作端（熱端）熱電偶工作端（熱端） 不銹鋼不銹鋼保護(hù)管保護(hù)管 （2）鎧裝熱電偶（纜式熱電偶）鎧裝熱電偶（纜式熱電偶） 鎧裝熱電偶是將熱電偶絲與電熔氧化鎂絕鎧裝熱電偶是將熱電偶絲與電熔氧化鎂絕緣物溶鑄在一起，外表再套不銹鋼管等構(gòu)成。緣物溶鑄在一起，外表再套不銹鋼管等構(gòu)成。 這種熱電偶耐高壓、反應(yīng)時(shí)間短、堅(jiān)固這種熱電偶耐高壓、反應(yīng)時(shí)間短、堅(jiān)固耐

9、用。耐用。鎧裝型熱電偶可鎧裝型熱電偶可 長達(dá)上百米長達(dá)上百米鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶 鎧裝熱電偶特點(diǎn)：鎧裝熱電偶特點(diǎn)：內(nèi)部的熱電偶絲內(nèi)部的熱電偶絲與外界空氣隔絕，有著良好的抗高溫氧化、與外界空氣隔絕，有著良好的抗高溫氧化、抗低溫水蒸氣冷凝、抗機(jī)械外力沖擊的特抗低溫水蒸氣冷凝、抗機(jī)械外力沖擊的特性。鎧裝熱電偶可以制作得很細(xì)，能解決性。鎧裝熱電偶可以制作得很細(xì)，能解決微小、狹窄場合微小、狹窄場合的測溫問題，且具有抗震、的測溫問題，且具有抗震、可彎曲、超長等優(yōu)點(diǎn)?？蓮澢?、超長等優(yōu)點(diǎn)。 鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶 1-熱電極；熱電極；2-絕緣材料；絕緣材料；3-金屬套管；金屬套管；4-接線盒；接線盒；5

10、-固定裝置固定裝置鎧裝型熱電偶外形鎧裝型熱電偶外形法蘭法蘭鎧裝型熱電偶可鎧裝型熱電偶可 長達(dá)上百米長達(dá)上百米薄壁金屬薄壁金屬 保護(hù)套管保護(hù)套管（鎧體）（鎧體） BA絕緣絕緣 材料材料鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶橫截面橫截面隔爆隔爆型熱電偶外形型熱電偶外形厚壁保護(hù)管厚壁保護(hù)管壓鑄的接線盒壓鑄的接線盒電纜線電纜線其他其他熱電偶外形熱電偶外形小形小形K K型熱電偶型熱電偶體積體積熱膨脹式熱膨脹式 不需要電源，耐用；不需要電源，耐用；但感溫部件體積較大。但感溫部件體積較大。 氣體的體積與氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比熱力學(xué)溫度成正比1.3其他形式的溫度傳感器紅外溫度計(jì)紅外溫度計(jì)1.1.熱敏電阻溫度面板表熱敏

11、電阻溫度面板表 熱敏電阻熱敏電阻LCD2 溫度傳感器在生活中的應(yīng)用2.2.熱敏電阻體溫表熱敏電阻體溫表 3.3.熱敏電阻用于熱敏電阻用于CPU的溫度測量的溫度測量 4.4.熱敏電阻用于熱敏電阻用于電熱水器電熱水器的溫度控制的溫度控制 5.汽車用水溫傳感器及水溫表汽車用水溫傳感器及水溫表 銅熱電阻銅熱電阻7.電熨斗電熨斗電燙斗的構(gòu)造電燙斗的構(gòu)造：銅的膨脹系數(shù)大于鐵8.電飯鍋電飯鍋電飯鍋的構(gòu)造 開始煮飯時(shí)，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸引，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到初始狀態(tài)，則觸點(diǎn)接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，由于鍋內(nèi)保持1000c不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水份

12、被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)1030c”時(shí)感溫磁體失去磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而停止加熱。感溫鐵氧體的特點(diǎn)：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約吸引，但是溫度上升到約103103時(shí)，就失去了鐵磁性，時(shí)，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。注意：這個(gè)溫度在不能被磁體吸引了。注意：這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為物理學(xué)中稱為 該材料的該材料的“居里溫度”或或“居里點(diǎn)”?，F(xiàn)象：當(dāng)用電烙鐵給鐵氧體加熱時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間，鐵氧體就會失去磁性,兩者分離。3 溫度傳感器在汽車上的應(yīng)用溫度傳感器在汽車上的應(yīng)用 發(fā)動機(jī)冷卻水溫傳感器 水

13、（油）溫表用熱電阻傳感器 車內(nèi)、外空氣溫度傳感器 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度傳感器 空調(diào)蒸發(fā)器出風(fēng)口傳感器 發(fā)動機(jī)排氣溫度傳感器 一、冷卻液溫度傳感器的應(yīng)用與檢測功用：檢測發(fā)動機(jī)冷卻液溫度，并將其溫度信號輸入ECU，為修正噴油量及噴油時(shí)刻提供準(zhǔn)確依據(jù)1.冷卻液溫度傳感器的功用安裝：安裝在發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的水套或節(jié)溫器內(nèi)并伸入水 套中。二、進(jìn)氣溫度傳感器的應(yīng)用與檢測絕緣套外殼熱敏電阻銅墊圈防水插座1.傳感器的結(jié)構(gòu) 該傳感器在電控燃油噴射系統(tǒng)中測量進(jìn)氣溫度，并輸入到ECU，用以修正體積型空氣流量傳感器由于大氣溫度變化帶來的進(jìn)氣質(zhì)量檢測的誤差。2.傳感器的功用空調(diào)制冷系統(tǒng)工作原理三、蒸發(fā)器出口溫度傳感器的應(yīng)用與

14、檢測壓縮過程冷凝過程蒸發(fā)過程膨脹過程制冷 蒸發(fā)器出口溫度傳感器檢測蒸發(fā)器表面溫度，用于控制空調(diào)壓縮機(jī)的工作狀況，它的工作溫度范圍是2060。蒸發(fā)器出口溫度傳感器安裝在空調(diào)蒸發(fā)器片上。1.傳感器的功用壓縮機(jī)冷凝器溫度傳感器膨脹閥儲氣筒蒸發(fā)器高壓低壓冷風(fēng) 車內(nèi)、外空氣溫度傳感器用于檢測車內(nèi)、車外的空氣溫度，為汽車空調(diào)控制系統(tǒng)控制車內(nèi)溫度提供信息。四、車內(nèi)、外溫度傳感器應(yīng)用與檢測1.傳感器的功用 車內(nèi)、外空氣溫度傳感器均與空調(diào)系統(tǒng)中與設(shè)定電位計(jì)串聯(lián)，空調(diào)控制系統(tǒng)根據(jù)檢測車內(nèi)、外空氣的溫度控制空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，保持車內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。車外溫度傳感器 車內(nèi)溫度傳感器日照傳感器控制板后控制板車內(nèi)溫度傳感

15、器功率伺服機(jī)構(gòu) ECU 車外溫度傳感器一般安裝在汽車前部； 車內(nèi)溫度傳感器兩個(gè)，分別安裝在儀表板下面和后擋風(fēng)玻璃下面。 2.傳感器的安裝 EGR：針對抑制NOx的生成設(shè)置的排氣凈化裝置。 五、EGR監(jiān)測溫度傳感器應(yīng)用與檢測1.EGR廢氣再循環(huán) EGR監(jiān)測溫度傳感器檢測EGR系統(tǒng)中再循環(huán)廢氣的溫度，保證系統(tǒng)工作正常，減少汽車尾氣 中NOx的含量。2.傳感器的功用水溫傳感器怠速開關(guān)ECU曲軸位置傳感器EGR溫度傳感器EGR閥電磁閥進(jìn)氣歧管 排氣歧管 六、冷卻液溫度表傳感器的應(yīng)用雙金屬片加熱線圈調(diào)節(jié)齒扇接線螺釘調(diào)節(jié)齒扇熱敏電阻導(dǎo)線彈簧點(diǎn)火開關(guān)彈簧片接線柱水溫指示表電源穩(wěn)壓器水溫傳感器指針殼體鋼管蓄電池電熱式水溫表原理示意圖1.傳感器的應(yīng)