傳感器原理其它溫度傳感器

傳感器原理其它溫度傳感器1第一頁，共十六頁，2022年，8月28日v構(gòu)成：絕對黑體：

一定面積、表面粗糙并涂黑的鉑片。熱電偶測溫：鉑片接收熱量、溫度升高，鉑片溫度由熱電偶堆測出，由毫伏表或電位差計讀數(shù)。紅外線吸收體熱電偶Si3N4SiO2Si3NSi輻射溫度計的結(jié)構(gòu)圖1.4其它溫度傳感器2第二頁，共十六頁，2022年，8月28日v工作原理：被加熱時，物體的顏色隨溫度T改變，溫度愈高，物體愈亮。理想黑體的光譜輻射亮度用普朗克公式表示：C1、C2為普朗克常數(shù)，λ為波長，T為絕對溫度。

二、光學(xué)高溫計

1.4其它溫度傳感器v精密儀表，常用于1064.43oC以上溫度的測量。當(dāng)波長一定時，物體的亮度只與溫度T有關(guān)，即單波長測量原理。

3第三頁，共十六頁，2022年，8月28日方法：

利用經(jīng)過溫度刻度的鎢絲燈發(fā)出的單色亮度和被測物體的單色輻射亮度一樣時，由鎢絲燈的溫度T確定被測物體的溫度。1.4其它溫度傳感器

工作原理：光電器件把物體的輻射能轉(zhuǎn)換成與之成一定比例的電信號。光電器件的光電流與被測物體的亮度成正比，用光電流的大小來判斷被測物體溫度。三光電高溫計

v是自動的光學(xué)高溫計。4第四頁，共十六頁，2022年，8月28日v原理：利用物體在波長λ1和λ2兩種單色輻射強(qiáng)度比值隨溫度T變化來測量。v誤差小。v常用于煉鋼、軋鋼過程中溫度的準(zhǔn)確測量。四、比色溫度計(雙色溫度計)光電器件光敏電阻：100～700oC光電池：700o以上1.4其它溫度傳感器5第五頁，共十六頁，2022年，8月28日1.4.2熱敏電容

工作原理:(BaSr)TiO3(鈦酸鍶鋇)系列陶瓷電容器的靜電容(介電常數(shù))隨溫度T變化。高介電常數(shù)的陶瓷材料：鈦酸鍶[SrTiO3,k=200)]鈦酸鍶鋇[(BaSr)TiO3,k=200]

鋯鈦酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3,k=1000]，(鋯gao)

1.4其它溫度傳感器

如TI公司(德儀)開發(fā)的采用BST（BaSr）TiO3熱電材料的產(chǎn)品和Honeywell公司使用二氧化釩（VO2）材料的熱輻射計型產(chǎn)品都已達(dá)到實(shí)用化程度。6第六頁，共十六頁，2022年，8月28日（BaSr）TiO3陶瓷電容傳感器的靜電容-溫度特性1230℃以上靜電容與溫度的關(guān)系曲線1.4其它溫度傳感器7第七頁，共十六頁，2022年，8月28日v某晶向的石英振子的共振頻率隨溫度T直線變化。v直接輸出準(zhǔn)數(shù)字信息。1.4.3石英溫度計

1.4其它溫度傳感器8第八頁，共十六頁，2022年，8月28日工作原理：

根據(jù)溫度引起的振蕩頻率的偏移量來測量溫度。

SAW振蕩器：由壓電材料基片和沉積在基片上的差指換能器組成。1.4.4表面波溫度傳感器

1.4其它溫度傳感器VR為SAW傳播速度，L為兩個IDT(發(fā)射接收電極)之間的距離，φE為放大器相移量，n為正整數(shù)（與電極形狀及L值有關(guān)）。9第九頁，共十六頁，2022年，8月28日特點(diǎn)：

v直接輸出數(shù)字信息。v靈敏度高、線性好。v半導(dǎo)體工藝批量生產(chǎn)、尺寸小、價格低。

可制成接觸式和非接觸式兩種類型。易于遙測、遙控。1.4其它溫度傳感器10第十頁，共十六頁，2022年，8月28日表面波溫度傳感器的頻溫特性1.4其它溫度傳感器11第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日v工作原理：氣體中傳播聲速取決于氣體的種類、壓力、密度及溫度T。v方法：石英振子發(fā)出的超聲波在被測氣體中傳播，其頻率隨氣體溫度T變化，經(jīng)反射板反射后形成干涉，測定干涉來求出溫度。v用途：測量變化很快的溫度T和大范圍的平均溫度。1.4.5超聲波溫度傳感器

1.4其它溫度傳感器12第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日v原理：

材料的彈性和密度隨溫度T變化，諧振器的諧振頻率是溫度T的函數(shù)，這是一種高精度的測溫方法。v應(yīng)用：石英晶體諧振器的分辨率為0.001℃，用于500℃以下的測量。銥和藍(lán)寶石材料諧振器在1900℃時仍能保證原有性能，用于測量液態(tài)金屬的溫度。1.4.6諧振式溫度計

1.4其它溫度傳感器13第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日1.4.7音叉式水晶溫度傳感器

1.4其它溫度傳感器v是一種新穎的數(shù)字傳感器。v具有高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定及超高分辨率等優(yōu)良特性。v是一種很有前途的基準(zhǔn)。振動模式扭轉(zhuǎn)振動模式測量范圍較窄，對工藝要求苛刻。彎曲振動模式靈敏度高，同時滿足寬溫區(qū)工作和低功耗的要求，對工藝要求不苛刻。14第十四頁，共十六頁，2022年，8月28日1.4.8光纖溫度傳感器

1、光纖輻射式溫度傳感器：

適用于遠(yuǎn)距離遙測，最低可測溫度500oC。Δ被測目標(biāo)透鏡硬包管軟包管光纖束探測器輸出1.4其它溫度傳感器光纖輻射式溫度傳感器

15第十五頁，共十六頁，2022年