傳感器原理溫度傳感器課件

第2章溫度檢測

溫度是表征物體或系統(tǒng)的冷熱程度的物理量。溫度單位是國際單位制中七個基本單位之一。本章在簡單介紹溫標(biāo)及測溫方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹膨脹式溫度測量、電阻式溫度傳感與測試、熱電偶溫度計、輻射式溫度計、光導(dǎo)纖維溫度計、集成溫度傳感技術(shù)等測溫原理及方法。2.1

溫標(biāo)及測溫方法

2.1.1

溫標(biāo)

經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo):1.攝氏溫標(biāo);2.華氏溫標(biāo);3.列氏溫標(biāo)。攝氏、華氏、列氏溫度之間的換算關(guān)系為

C=(5/9)*(F-32)=(5/4)R

熱力學(xué)溫標(biāo):1848年威廉.湯姆首先提出以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)建立起來的溫度僅與熱量有關(guān)而與物質(zhì)無關(guān)的熱力學(xué)溫標(biāo)。因是開爾文總結(jié)出來的故又稱為開爾文溫標(biāo)，用符號K表示。國際實(shí)用溫標(biāo)

為了解決國際上溫度標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一及實(shí)用問題，國際上協(xié)商決定，建立一種既能體現(xiàn)熱力學(xué)溫度（即能保證一定的準(zhǔn)確度），又使用方便、容易實(shí)現(xiàn)的溫標(biāo)，這就是國際實(shí)用溫標(biāo)，又稱國際溫標(biāo)。2.1

溫標(biāo)及測溫方法2.1.2溫度檢測的主要方法及分類

溫度檢測方法一般可以分為兩大類，即接觸測量法和非接觸測量法。常用的測溫方法、類型及特點(diǎn)如表2.1.1所示。2.2

電阻式溫度傳感器

熱電阻溫度傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化而變化的原理制成的，實(shí)現(xiàn)了將溫度的變化轉(zhuǎn)化為元件電阻的變化。有金屬（鉑、銅和鎳）熱電阻及半導(dǎo)體熱電阻（稱為熱敏電阻）。2.2.1

金屬熱電阻傳感器1、熱電阻類型:金屬熱電阻主要有鉑電阻、銅電阻和鎳電阻等,其中鉑電阻和銅電阻最為常見。(1)鉑熱電阻：

在-200～0℃的范圍內(nèi)

在0～850℃的范圍內(nèi)(2)銅熱電阻：可表示為

2.2

電阻式溫度傳感器2、熱電阻的結(jié)構(gòu):熱電阻主要由電阻體、絕緣套管和接線盒等組成。電阻體由電阻絲、引出線、骨架等組成。2.2

電阻式溫度傳感器3、熱電阻傳感器的測量電路

(1)三線制(2)四線制2.2.2

半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器

熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的。1、特性：溫度特性和伏安特性

NTC型、PTC型、CTR型三類熱敏電阻的特性曲線如圖2.2

電阻式溫度傳感器

2.2

電阻式溫度傳感器2、熱敏電阻的主要參數(shù)

標(biāo)稱電阻值RH：是指環(huán)境溫度為25℃±0.2℃時測得的電阻值，又稱冷電阻，單位為Ω。

耗散系數(shù)H：是指熱敏電阻的溫度變化與周圍介質(zhì)的溫度相差1℃時，熱敏電阻所耗散的功率，單位為W℃-1。

電阻溫度系數(shù)α：熱敏電阻的溫度變化1℃時，阻值的變化率。通常指溫標(biāo)為20℃時的溫度系數(shù)，單位為（%）℃-1。

2.2

電阻式溫度傳感器熱容量C：熱敏電阻的溫度變化1℃時，所需吸收或釋放的能量，單位為J℃-1。

時間常數(shù)τ：是指溫度為T0的熱敏電阻，在忽略其通過電流所產(chǎn)生熱量的作用下，突然置于溫度為T的介質(zhì)中，熱敏電阻的溫度增量達(dá)到ΔT=0.63（T-T0）時所需時間，它與電容C和耗散系數(shù)H之間的關(guān)系如下：2.2

電阻式溫度傳感器3、熱敏電阻的特點(diǎn):

靈敏度高,體積小、熱貫性小、結(jié)構(gòu)簡單，化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械性能強(qiáng)，價格低廉，壽命長，熱敏電阻的缺點(diǎn)是復(fù)現(xiàn)性和互換性差，非線性嚴(yán)重，測溫范圍較窄，目前只能達(dá)到-50～300℃。

4、熱敏電阻的應(yīng)用:

（1）溫度測量（2）溫度補(bǔ)償

2.2

電阻式溫度傳感器2.2

電阻式溫度傳感器（3）溫度控制：用熱敏電阻與一個電阻相串聯(lián)，并加上恒定的電壓，當(dāng)周圍介質(zhì)溫度升到某一數(shù)值時，電路中的電流可以由十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟病Ｒ虼丝梢杂美^電器的繞阻代替不隨溫度變化的電阻。當(dāng)溫度升高到一定值時，繼電器動作，繼電器的動作反應(yīng)溫度的大小，所以熱敏電阻可用作溫度控制。

（4）過熱保護(hù)2.3

薄膜熱傳感器薄膜熱傳感器是隨著人們對溫度信息獲取的手段要求越來越高，對溫度傳感器的超小型化的要求越來越迫切而產(chǎn)生的。由于薄膜熱電阻的性能優(yōu)良，可以替代傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型熱傳感器，適用于物體表面、快速和小間隙場所的溫度測量，因而被廣泛地應(yīng)用于冶金、化工、能源、交通、機(jī)電、儀器儀表和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。2.3.1

金屬薄膜熱電阻

1、薄膜熱傳感器的結(jié)構(gòu)基片敏感膜引線WL2.3

薄膜熱傳感器2、薄膜熱電阻的測溫機(jī)理

鉑熱電阻在－200～0℃范圍內(nèi)的電阻與溫度的關(guān)系近似地表示，即2.3

薄膜熱傳感器2.3.2

多晶硅薄膜熱電阻

1、結(jié)構(gòu)2、測溫機(jī)理2.4

熱電偶傳感器2.4.1

熱電偶測溫原理

1、熱電偶的特點(diǎn)

測量范圍寬、性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確可靠、信號可以遠(yuǎn)傳和記錄。2、熱電偶的分類

（1）熱電偶材料分：貴金屬、廉價金屬、難熔金屬和非金屬。

（2）按用途和結(jié)構(gòu)分：普通工業(yè)用（直形、角形和錐形）和專用（鋼水消耗、多點(diǎn)式和表面測溫）。2.4

熱電偶傳感器3、熱電偶的測溫原理:

熱電偶測溫是基于熱電效應(yīng)，在兩種不同的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A和B組成的閉合回路中，如果它們兩個接點(diǎn)的溫度不同，則回路中產(chǎn)生一個電動勢，通常我們稱這種現(xiàn)象為熱電勢，這種現(xiàn)象就是熱電效應(yīng)。

接觸電勢和溫差電勢。2.4

熱電偶傳感器當(dāng)熱電偶材料一定時，熱電偶的總電勢成為溫度T和T0的函數(shù)差。即如果使冷端溫度T0固定,則對一定材料的熱電偶，其總電勢就只與溫度T成單值函數(shù)關(guān)系，即

2.4

熱電偶傳感器由此可得有關(guān)熱電偶的幾個結(jié)論(1)熱電偶必須采用兩種不同材料作為電極，否則無論熱電偶兩端溫度如何，熱電偶回路總熱電勢為零。(2)盡管采用兩種不同的金屬，若熱電偶兩接點(diǎn)溫度相等，即T=T0，回路總電勢為零。(3)熱電勢只與結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān)，與中間各處溫度無關(guān)。

2.4

熱電偶傳感器4、熱電偶基本定律

（1）均質(zhì)導(dǎo)體定律

由一種均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路，不論其截面、長度如何以及各處的溫度如何分布，都不會產(chǎn)生熱電動勢。即熱電偶必須采用兩種不同材料作為電極。

（2）中間導(dǎo)體定律

在熱電偶回路中，接入第三種導(dǎo)體C，只要這第三種導(dǎo)體兩端溫度相同，則熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢保持不變。即第三種導(dǎo)體C的引入對熱電偶回路的總電動勢沒有影響。

2.4

熱電偶傳感器（3）中間溫度定律

在熱電偶回路中，兩結(jié)點(diǎn)溫度為T、T0時的熱電動勢，等于該熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為T、Ta和Ta、T0時熱電動勢的代數(shù)和，即（4）標(biāo)準(zhǔn)電極定律

當(dāng)溫度為T、T0時，用導(dǎo)體A、B組成的熱電偶的熱電動勢等于AC熱電偶和CB熱電偶的熱電動勢之代數(shù)和，即

導(dǎo)體C稱為標(biāo)準(zhǔn)電極，故把這一定律稱為標(biāo)準(zhǔn)電極定律。2.4

熱電偶傳感器2.4.2

熱電極材料及常用熱電偶

1、熱電極材料

（1）在測溫范圍內(nèi)，熱電性質(zhì)穩(wěn)定，不隨時間和被測介質(zhì)變化，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，不易氧化或腐蝕。

（2）導(dǎo)電率要高，并且電阻溫度系數(shù)要小。

（3）它們組成的熱電偶，熱電動勢隨溫度的變化率要大，并且希望該變化率在測溫范圍內(nèi)接近常數(shù)。

（4）材料的機(jī)械強(qiáng)度要高，復(fù)制性要好，復(fù)制工藝要簡單，價格便宜。2.4

熱電偶傳感器2、標(biāo)準(zhǔn)熱電偶

（1）鉑銠10-鉑熱電偶(S型)

（2）鉑銠30-鉑銠6熱電偶(B型)

（3）鎳鉻-鎳硅(鎳鉻-鎳鋁)熱電偶(K型)

（4）鎳鉻-考銅熱電偶（E型）3、非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶

（1）鎢錸系：通常用于測量300℃～2000℃，分度誤差為±1%的溫度，短時間測量可達(dá)3000℃。

（2）銥銠系：在中性介質(zhì)和真空中測溫可長期使用到2000℃左右。

（3）鎳鈷-鎳鋁：測溫范圍為300℃～1000℃。2.4

熱電偶傳感器2.4.3

熱電偶的結(jié)構(gòu)

1、普通型熱電偶:通常都是由熱電極、絕緣材料、保護(hù)套管和接線盒等主要部分組成。

2、鎧裝熱電偶:鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬套管經(jīng)拉伸加工而成的組合體，其結(jié)構(gòu)分單芯和雙芯兩種。

2.4

熱電偶傳感器2.4.4

熱電偶冷端溫度補(bǔ)償

由熱電偶的作用原理可知，熱電偶熱電動勢的大小，不僅與測量端的溫度有關(guān)，而且與冷端的溫度有關(guān)，是測量端溫度t和冷端溫度t0的函數(shù)差。

1、補(bǔ)償導(dǎo)線法:常用熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線參見表2.4.2。在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時必須注意以下問題:

（1）補(bǔ)償導(dǎo)線只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)(一般為0～100℃)與熱電偶的熱電動勢相等或相近。

（2）不同型號的熱電偶有不同的補(bǔ)償導(dǎo)線。

（3）熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的兩個接點(diǎn)處要保持同溫度。

（4）補(bǔ)償導(dǎo)線有正、負(fù)極，與熱電偶的正、負(fù)極相連。

（5）補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只是延伸熱電偶的自由端，當(dāng)自由端t0≠0時，還需進(jìn)行其他補(bǔ)償與修正。2.4

熱電偶傳感器2、計算法：3、冰浴法：把熱電偶的冷端置于冰水混合物的容器里，保證使

t0=0℃。這種辦法最為妥善，然而不夠方便，所以僅限于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用。

2.4

熱電偶傳感器4、補(bǔ)償電橋法:補(bǔ)償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢變化值，如圖所示。5、軟件處理法2.4

熱電偶傳感器2.4.5

熱電偶常用測溫線路1、測量某點(diǎn)溫度的基本電路2、測量兩點(diǎn)之間溫度差的測溫電路

2.4

熱電偶傳感器3、測量多點(diǎn)的測溫線路

多個被測溫度用多支熱電偶分別測量，但多個熱電偶共用一臺顯示儀表，它們是通過專用的切換開關(guān)來進(jìn)行多點(diǎn)測量的。2.4

熱電偶傳感器4、測量平均溫度的測溫線路:其缺點(diǎn)是當(dāng)某一熱電偶燒斷時，不能很快地覺察出來。5、測量幾點(diǎn)溫度之和的測溫線路:優(yōu)點(diǎn)是熱電偶燒壞時可立即知道，還可獲得較大的熱電動勢。2.5

輻射式溫度傳感器與接觸式測溫相比較：1.傳感器和被測對象不接觸，不會破壞被測對象的溫度場，故可測量運(yùn)動物體的溫度并可進(jìn)行遙測。2.由于傳感器或熱輻射探測器不必達(dá)到與被測對象同樣的溫度，故儀表的測溫上限不受傳感器材料熔點(diǎn)的限制，從理論上說儀表無測溫上限。3.在檢測過程中傳感器不必和被測對象達(dá)到熱平衡，故檢測速度快，響應(yīng)時間短，適于快速測溫。2.5.1

輻射測溫的物理基礎(chǔ)

輻射式溫度傳感器是利用物體的輻射能隨溫度變化的原理制成的。

2.5輻射式溫度傳感器1、熱輻射:物體受熱，激勵了原子中帶電粒子，使一部分熱能以電磁波的形式向空間傳播，它不需要任何物質(zhì)作媒介（即在真空條件下也能傳播），將熱能傳遞給對方，這種能量的傳播方式稱為熱輻射（簡稱輻射），傳播的能量叫輻射能。輻射能量的大小與波長、溫度有關(guān)。

2、黑體:所謂黑體是指能對落在它上面的輻射能量全部吸收的物體。在某個給定溫度下，對應(yīng)不同波長的黑體輻射能量是不相同的，在不同溫度下對應(yīng)全波長（λ：0～∞）范圍總的輻射能量也是不相同的。2.5

輻射式溫度傳感器

3、輻射基本定律（1）普朗克定律:普朗克定律揭示了在各種不同溫度下黑體輻射能量按波長分布的規(guī)律，其關(guān)系式

（2）斯忒藩-波耳茲曼定律:斯忒藩--波耳茲曼定律確定了黑體的全輻射與溫度的關(guān)系如上。

此式表明，黑體的全輻射能是和它的絕對溫度的四次方成正比，所以這一定律又稱為四次方定律。

把灰體全輻射能E與同一溫度下黑體全輻射能E0相比較，得到物體的另一個特征量ε2.5

輻射式溫度傳感器2.5.2

輻射測溫方法1.亮度法:是指被測對象投射到檢測元件上的是被限制在某一特定波長的光譜輻射能量，而能量的大小與被測對象溫度之間的關(guān)系是普朗克公式所描述的一種輻射測溫方法，即比較被測物體與參考源在同一波長下的光譜亮度，并使二者的亮度相等，從而確定被測物體的溫度，典型測溫傳感器是光學(xué)高溫計。

2.5

輻射式溫度傳感器2.全輻射法:全輻射法是指被測對象投射到檢測元件上的是對應(yīng)全波長范圍的輻射能量，而能量的大小與被測對象溫度之間的關(guān)系是由斯忒藩—波耳茲曼所描述的一種輻射測溫方法，典型測溫傳感器是輻射溫度計（熱電堆）。2.5

輻射式溫度傳感器3.比色法:被測對象的兩個不同波長的光譜輻射能量投射到一個檢測元件上，或同時投射到兩個檢測元件上，根據(jù)它們的比值與被測對象溫度之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)輻射測溫的方法，比值與溫度之間的關(guān)系由兩個不同波長下普朗克公式之比表示，典型測溫傳感器是比色溫度計。2.6

石英晶體測溫傳感器石英晶體諧振器的等效電路溫度與頻率的關(guān)系

2.6

石英晶體測溫傳感器石英晶體數(shù)字溫度計的原理框圖如圖晶體探頭晶體基準(zhǔn)振蕩器振蕩器混頻器低通濾波器數(shù)字顯示計數(shù)器計數(shù)間隔f

－f

0f±f

0f

2.7

光纖傳感器2.7.1

光纖傳感原理

1、光纖結(jié)構(gòu):光纖為玻璃光纖，其結(jié)構(gòu)如圖所示，它由導(dǎo)光的纖芯及其周圍的包層組成，包層的外面常有塑料或橡膠等保護(hù)套。包層折射率n1略小于纖芯折射率n2，它們的相對折射率差Δ

通常Δ為0.005～0.14這樣的構(gòu)造可以保證入射到光纖內(nèi)的光波集中在芯子內(nèi)傳播。2.7

光纖傳感器2、工作原理:光纖工作的基礎(chǔ)是光的全反射。當(dāng)端面入射的光滿足全反射條件時

即使用時應(yīng)使入射光處于2θc的光錐角內(nèi)，光纖才能理想地導(dǎo)光。否則，這些光線便從包層中逸出而產(chǎn)生漏光。

3、光纖分類:按傳輸?shù)哪Ｊ椒譃閱文：投嗄深悺?.7

光纖傳感器2.7.2

光纖溫度傳感器

光纖溫度傳感器按其工作原理可分兩大類：功能型和非功能型。1、功能型:功能型也稱物性型或傳感型，是利用其某種參數(shù)隨溫度變化的特性作為傳感器的主體，即將其作為敏感元件進(jìn)行測溫。

2.7

光纖傳感器2、非功能型:非功能型也稱結(jié)構(gòu)型或傳光型，光纖在這類傳感器中只是作傳光的媒質(zhì)，還須要加上其它的敏感元件才能構(gòu)成傳感器。

2.8

集成數(shù)字溫度傳感器

集成溫度傳感器是利用晶體管PN結(jié)的電流與電壓特性與溫度的關(guān)系，把敏感元件、放大電路和補(bǔ)償電路等部分集成化，并把它們裝封在同一殼體里的一種一體化溫度檢測元件。一般只能用來測50℃以下的溫度。2.8.1

集成溫度傳感器工作原理及分類1、工作原理2.8

集成數(shù)字溫度傳感器2、分類電壓型、電流型、數(shù)字輸出型，典型的電壓型集成電路溫度傳感器有μPC616A／C，LM135，AN670l等；典型的電流型集成電路溫度傳感器為AD590，LM134；典型的數(shù)字輸出型傳感器有DS1B820，ETC-800等。2.8

集成數(shù)字溫度傳感器2.8.2電壓型集成溫度傳感器μPC616A／C

四端電壓輸出型傳感器框圖:它由PTAT核心電路、參考電壓源和運(yùn)算放大器三部分組成，其四個端子分別為U+、U-、輸入和輸出。該類型傳感器的最大工作溫度范圍是-40℃～125℃，靈敏度是10mV／K，線性偏差為0.5%～2%，長期穩(wěn)定性和重復(fù)性為0.3%，精度為±4K。2.8

集成數(shù)字溫度傳感器基本應(yīng)用電路2.8

集成數(shù)字溫度傳感器溫度檢測電路2.8

集成數(shù)字溫度傳感器2.8.3電流型集成溫度傳感器AD590

1、性能特點(diǎn)①線性電流輸出：1μA／K。②工作溫度范圍：-55℃～155℃。③兩端器件：電壓輸入,電流輸出。④激光微調(diào)使定標(biāo)精度達(dá)±0.5℃。⑤整個工作溫度范圍內(nèi)非線性誤差小于±0.5℃。⑥工作電壓范圍：4V～30V。⑦器件本身與外殼絕緣。2.8

集成數(shù)字溫度傳感器2、簡單應(yīng)用：溫度測量和溫差測量2.8

集成數(shù)字溫度傳感器多點(diǎn)溫度測量2.8

集成數(shù)字溫度傳感器2.8.4

數(shù)字輸出型傳感器DS18201、DS1820的主要特性(1)適應(yīng)電壓范圍3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電；(2)獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時，僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；(3)DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫；(4)DS18B20在使用中，不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)；(5)測溫范圍－55℃～＋125℃，在－10℃～+85℃時精度為±0.5℃；(6)可編程的分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫；2.8

集成數(shù)字溫度傳感器(7)在9位分辨率時，最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字；12位分辨率時，最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快；(8)測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以“一線總線“串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力；(9)負(fù)壓特性，電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。2.8

集成數(shù)字溫度傳感器2、DS1820的結(jié)構(gòu)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器HT和HL、配置寄存器。

2.8

集成數(shù)字溫度傳感器3、DS1820

工作原理2.8

集成數(shù)字溫度傳感器4、DS18B20使用中注意事項(1)較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS1820進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格地保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。在使用VC等高級語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計時，對DS1820操作部分仍要采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。(2)連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤；當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達(dá)150m；當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進(jìn)一步加長，這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。因此，在用DS1820進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計時，要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。(3)在DS1820測溫程序設(shè)計中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號，一旦某個DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時，將沒有返回信號，程序?qū)⑦M(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計時也要給予一定的重視。歷史ⅱ岳麓版第13課交通與通訊的變化資料精品課件歡迎使用[自讀教材·填要點(diǎn)]一、鐵路，更多的鐵路1．地位鐵路是

建設(shè)的重點(diǎn)，便于國計民生，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動脈。2．出現(xiàn)1881年，中國自建的第一條鐵路——唐山

至胥各莊鐵路建成通車。1888年，宮廷專用鐵路落成。交通運(yùn)輸開平

3．發(fā)展(1)原因：①甲午戰(zhàn)爭以后列強(qiáng)激烈爭奪在華鐵路的

。②修路成為中國人

的強(qiáng)烈愿望。(2)成果：1909年

建成通車；民國以后，各條商路修筑權(quán)收歸國有。4．制約因素政潮迭起，軍閥混戰(zhàn)，社會經(jīng)濟(jì)凋敝，鐵路建設(shè)始終未入正軌。修筑權(quán)救亡圖存京張鐵路

二、水運(yùn)與航空1．水運(yùn)(1)1872年,

正式成立，標(biāo)志著中國新式航運(yùn)業(yè)的誕生。(2)1900年前后，民間興辦的各種輪船航運(yùn)公司近百家，幾乎都是在列強(qiáng)排擠中艱難求生。2．航空(1)起步：1918年，附設(shè)在福建馬尾造船廠的海軍飛機(jī)工程處開始研制

。(2)發(fā)展：1918年，北洋政府在交通部下設(shè)“

”；此后十年間，航空事業(yè)獲得較快發(fā)展。輪船招商局水上飛機(jī)籌辦航空事宜處三、從驛傳到郵政1．郵政(1)初辦郵政：1896年成立“大清郵政局”，此后又設(shè)

，郵傳正式脫離海關(guān)。(2)進(jìn)一步發(fā)展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驛站；1920年，中國首次參加

。郵傳部萬國郵聯(lián)大會2．電訊(1)開端：1877年，福建巡撫在

架設(shè)第一條電報線，成為中國自辦電報的開端。(2)特點(diǎn)：進(jìn)程曲折，發(fā)展緩慢，直到20世紀(jì)30年代情況才發(fā)生變化。3．交通通訊變化的影響(1)新式交通促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變了人們的通訊手段和

，

轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念。(2)交通近代化使中國同世界的聯(lián)系大大增強(qiáng)，使異地傳輸更為便捷。(3)促進(jìn)了中國的經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展，也使人們的生活

。臺灣出行方式多姿多彩[合作探究·提認(rèn)知]

電視劇《闖關(guān)東》講述了濟(jì)南章丘朱家峪人朱開山一家，從清末到九一八事變爆發(fā)闖關(guān)東的前塵往事。下圖是朱開山一家從山東輾轉(zhuǎn)逃亡到東北途中可能用到的四種交通工具。依據(jù)材料概括晚清中國交通方式的特點(diǎn)，并分析其成因。

提示：特點(diǎn)：新舊交通工具并存(或：傳統(tǒng)的帆船、獨(dú)輪車，近代的小火輪、火車同時使用)。

原因：近代西方列強(qiáng)的侵略加劇了中國的貧困，阻礙社會發(fā)展；西方工業(yè)文明的沖擊與示范；中國民族工業(yè)的興起與發(fā)展；政府及各階層人士的提倡與推動。[串點(diǎn)成面·握全局]

一、近代交通業(yè)發(fā)展的原因、特點(diǎn)及影響1．原因(1)先進(jìn)的中國人為救國救民，積極興辦近代交通業(yè)，促進(jìn)中國社會發(fā)展。(2)列強(qiáng)侵華的需要。為擴(kuò)大在華利益，加強(qiáng)控制、鎮(zhèn)壓中國人民的反抗，控制和操縱中國交通建設(shè)。(3)工業(yè)革命的成果傳入中國，為近代交通業(yè)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。2．特點(diǎn)(1)近代中國交通業(yè)逐漸開始近代化的進(jìn)程，鐵路、水運(yùn)和航空都獲得了一定程度的發(fā)展。(2)近代中國交通業(yè)受到西方列強(qiáng)的控制和操縱。(3)地域之間的發(fā)展不平衡。3．影響(1)積極影響：促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變了人們的出行方式，一定程度上轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念；加強(qiáng)了中國與世界各地的聯(lián)系，豐富了人們的生活。(2)消極影響：有利于西方列強(qiáng)的政治侵略和經(jīng)濟(jì)掠奪。1．李鴻章1872年在上海創(chuàng)辦輪船招商局，“前10年盈和，成為長江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之勢”。這說明該企業(yè)的創(chuàng)辦 (

)A．打破了外商對中國航運(yùn)業(yè)的壟斷B．阻止了外國對中國的經(jīng)濟(jì)侵略C．標(biāo)志著中國近代化的起步D．使李鴻章轉(zhuǎn)變?yōu)槊褡遒Y本家解析：李鴻章是地主階級的代表，并未轉(zhuǎn)化為民族資本家；洋務(wù)運(yùn)動標(biāo)志著中國近代化的開端，但不是具體以某個企業(yè)的創(chuàng)辦為標(biāo)志；洋務(wù)運(yùn)動中民用企業(yè)的創(chuàng)辦在一定程度上抵制了列強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三項表述都有錯誤。答案：A二、近代以來交通、通訊工具的進(jìn)步對人們社會生活的影響(1)交通工具和交通事業(yè)的發(fā)展，不僅推動各地經(jīng)濟(jì)文化交流和發(fā)展，而且也促進(jìn)信息的傳播，開闊人們的視野，加快生活的節(jié)奏，對人們的社會生活產(chǎn)生了深刻影響。(2)通訊工具的變遷和電訊事業(yè)的發(fā)展，使信息的傳遞變得快捷簡便，深刻地改變著人們的思想觀念，影響著人們的社會生活。2．清朝黃遵憲曾作詩曰：“鐘聲一及時，頃刻不少留。雖有萬鈞柁，動如繞指柔?！边@是在描寫 (

)A．電話B．汽車C．電報 D．火車解析：從“萬鈞柁”“動如繞指柔”可推斷為火車。答案：D[典題例析][例1]

上海世博會曾吸引了大批海內(nèi)外人士利用各種交通工具前往參觀。然而在19世紀(jì)七十年代，江蘇沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 (

)A．江南制造總局的汽車B．洋人發(fā)明的火車C．輪船招商局的輪船D．福州船政局的軍艦[解析]由材料信息“19世紀(jì)七十年代，由江蘇沿江居民到上海”可判斷最有可能是輪船招商局的輪船。[答案]

C[題組沖關(guān)]1．中國近代史上首次打破列強(qiáng)壟斷局面的交通行業(yè)是(

)A．公路運(yùn)輸 B．鐵路運(yùn)輸C．輪船運(yùn)輸 D．航空運(yùn)輸解析：根據(jù)所學(xué)1872年李鴻章創(chuàng)辦輪船招商局，這是洋務(wù)運(yùn)動中由軍工企業(yè)轉(zhuǎn)向兼辦民用企業(yè)、由官辦轉(zhuǎn)向官督商辦的第一個企業(yè)。具有打破外輪壟斷中國航運(yùn)業(yè)的積極意義，這在一定程度上保護(hù)了中國的權(quán)利。據(jù)此本題選C項。答案：C2.右圖是1909年《民呼日報》上登載的一幅漫畫，其要表達(dá)的主題是(

)A．帝國主義掠奪中國鐵路權(quán)益B．西方國家學(xué)習(xí)中國文化C．西方列強(qiáng)掀起瓜分中國狂潮D．西方八國組成聯(lián)軍侵略中國解析：從圖片中可以了解到各國舉的燈籠是火車形狀，20世紀(jì)初的這一幅漫畫正反映了帝國主義掠奪中國鐵路權(quán)益。B項說法錯誤，C項不能反映漫畫的主題，D項時間上不一致。答案：A