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文檔簡介

1、傳感器與檢測技術(shù)2202第一章:概述傳感器的定義:傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。第一節(jié) :機電一體化常用傳感器一 傳感器的組成 1敏感元件:一直感受被測物力量 并以確定關(guān)系輸出另一物理量元件 2轉(zhuǎn)換元件:將敏感元件輸出的非電量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù) 3基本轉(zhuǎn)換電路:將電信號轉(zhuǎn)換成便于輸出,處理的電量傳感器的組成原理:被測量 -敏感元件-轉(zhuǎn)換元件-基本轉(zhuǎn)換電路-電量二 傳感器的分類 1按被測量對象分類1 內(nèi)部信息傳感器:主要檢測系統(tǒng)內(nèi)部的位置,速度,力,力矩,溫度以及異常變化2 外部信息傳感器:主要檢測系統(tǒng)外部環(huán)境,它與人體五種器官相對應(yīng)的接觸式和非接觸式2按

2、工作機理分類1 物性型傳感器:利用某種物質(zhì)的某種性質(zhì)隨被測參數(shù)的變換而變化的激勵制成 的如光電式傳感器,壓電式傳感器等2 結(jié)構(gòu)型傳感器:利用物理學(xué)中廠的定律和運動定律等構(gòu)成的,其被測參數(shù)變化引起傳感器的結(jié)構(gòu)變換,從而使輸出電量變化,電感式傳感器,電容式傳感器,關(guān)山是傳感器都是這種類型。3按照被測物理量分類 表明了傳感器的用途,便于使用者選擇。4 按照工作機理5按照傳感器能量源分類1 無源型(能量轉(zhuǎn)換型):不需要外加電源,而是將被測相關(guān)兩轉(zhuǎn)換成電量輸出如 壓電式 磁電感應(yīng)式,電熱式,光電式等傳感器2 有源型(能量控制型):需要外加電源 這類傳感器有電阻式,電容式,電感式,霍爾式等,電阻式有光敏電

3、阻,熱敏電阻,濕敏電阻等形式6 按照輸出信號的性質(zhì)分類1 開關(guān)型(二值型):接觸型(微動開關(guān),行程開關(guān),接觸開關(guān))非接觸型(光電開關(guān),接觸開關(guān)) 模擬型 :電阻型(電位器,電阻應(yīng)變片) 電壓電流型(熱電偶,光電電池) 傳感器 電感,電容型(電感,電容式位置傳感器) 數(shù)字型 :計數(shù)型 代碼型三 傳感器的特性及主要性能指標(biāo) 傳感器的特性主要是指輸出與輸入之間的關(guān)系,有靜態(tài)特性和動態(tài)特性1 靜態(tài)特性:當(dāng)傳感器的輸入量為常數(shù)或隨時間作緩慢變化時,傳感器的輸出與輸入之間的 關(guān)系2 動態(tài)特性:傳感器的輸出量對于隨時間變化的輸入量的響應(yīng)特性3 傳感器的性能指標(biāo)(P5牢記)傳感器的性能要求1 高精度,低成本2

4、 高靈敏度3 工作可靠4 穩(wěn)定性好5 抗干擾能力強6 動態(tài)特性好7 結(jié)構(gòu)簡單,小巧第2節(jié) 傳感檢測技術(shù)的地位和作用第3節(jié) 重點:傳感器及檢測系統(tǒng)基本特性的評價值白哦與選擇則原則1、 測量范圍及量程1 測量范圍:傳感器在允許誤差限內(nèi),其被測量值的范圍2 量程:傳感器在測量范圍內(nèi)的最高值與最低值之差3 過載能力:在不導(dǎo)致引起傳感器規(guī)定性能直白哦永久改變的條件下傳感器允許超過其測量范圍 的能力4 過載能力通常用超值除以量程二 靈敏度1 靈敏度:傳感器的輸出量的變化量與引起變化的輸入量的變化量之比2 總靈敏度:k=k1*k2.kn3 靈敏度誤差:rs= k0/k04 靈敏度表示傳感器或者傳感器檢測系統(tǒng)

5、對被測物理量變化的反應(yīng)能力。5 一般靈敏度越高越好,因為靈敏度高,傳感器所能感知的變化量越小 三線性度(越趨近于直線越好)用手寫上四 重復(fù)性1 重復(fù)性是衡量在同一工作條件下,對同一被測量進行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的不一致程度2 所得結(jié)果分散范圍越小,重復(fù)性越好 五 穩(wěn)定性1 穩(wěn)定性:在相同時間,相當(dāng)長時間內(nèi),其輸入/輸出特性不發(fā)生變化的能力。2 穩(wěn)定性一般以室溫條件下經(jīng)過一定時間后傳感器的輸出與起始標(biāo)定時輸出的差異來表示3 影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時間和環(huán)境六 精確度(高-越接近實際值)1 精確度簡稱精度:傳感器的輸出結(jié)果與被測量的實際值之間的符合程度,是檢測值的精密程度與準(zhǔn)確程度的綜合反映

6、七 動態(tài)特性1 傳感器的動態(tài)特性反映了傳感器對于隨時間變化的動態(tài)量的響應(yīng)特性2 傳感器的響應(yīng)特性必須在所測頻率范圍內(nèi)努力保持不是真的測量條件第4節(jié) 傳感器的標(biāo)定與校準(zhǔn)標(biāo)定:在明確傳感器輸入輸出變換關(guān)系的前提下,利用某種標(biāo)準(zhǔn)器具產(chǎn)生已知的標(biāo)準(zhǔn)非電量輸入,確定其輸出電量與輸入量之間的關(guān)系的過程校準(zhǔn):進行校核傳感器的標(biāo)定系統(tǒng)的組成1 被測非電量的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器或被測非電量的標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)2 待標(biāo)定傳感器3 它所配接的信號調(diào)節(jié)器及顯示,記錄器等力值傳遞系統(tǒng)1 國家標(biāo)準(zhǔn)測力計(國家一級計量中心)-允許測量誤差:正負0.001%2 一級標(biāo)準(zhǔn)測力機(省部一級計量站)-正負0.01%3 二等標(biāo)準(zhǔn)測力計(市企業(yè)計量站

7、)-正負0.1%4 三等標(biāo)準(zhǔn)測力計,傳感器 -正負0.3-0.5%注意:力值傳遞系統(tǒng)只能按此系統(tǒng)用上一級標(biāo)準(zhǔn)裝置檢測下一集傳感器及配套儀表一 靜態(tài)標(biāo)定1 靜態(tài)標(biāo)定:給傳感器輸入已知不變的標(biāo)準(zhǔn)非電量,測出其輸出,給出標(biāo)定曲線,標(biāo)定方程和標(biāo)定常數(shù),計算其靈敏度,線性度,等傳感器的靜態(tài)指標(biāo)2 靜態(tài)標(biāo)定系統(tǒng)的關(guān)鍵在于被非電量的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生器及標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)二 動態(tài)標(biāo)定1 動態(tài)標(biāo)定的目的:檢驗測試傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)。 第5節(jié) 傳感器與檢測技術(shù)的發(fā)展方向1、 開發(fā)新型傳感器1 利用新材料制作傳感器2 利用新加工技術(shù)制作傳感器3 采用新原理制作傳感器二 傳感器檢測技術(shù)的智能化1 傳感檢測系統(tǒng)目前正由模擬式,數(shù)字

8、式向智能化方向發(fā)展三 復(fù)合傳感器1 復(fù)合傳感器是同時檢測幾種物理量具有復(fù)合檢測功能的傳感器四 研究生物感官,開發(fā)仿生傳感器第2章 位移檢測傳感器位移:線位移 和 角位移電測法:利用各種傳感器講位移量變換為電量或電參數(shù),再經(jīng)后接測量儀器進一步變換完成對位移檢測的一種方法第1節(jié) :參量型位移傳感器 參量型位移傳感器工作原理:將被測物理量轉(zhuǎn)化為電參數(shù)(電阻,電感,電容)1、 電阻式位移傳感器1 其電阻值取決于材料的幾何尺寸和物理特性公式如下2 改變其中任意參數(shù)都可以使電阻值發(fā)生變化。3 電位計和應(yīng)變片就是根據(jù)這個原理制成的4 電位計是一種常用的機電元件5 電位計的電阻元件通常有:1線繞電阻 2薄膜電

9、阻 3導(dǎo)電塑料6 電位計優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,輸出信號大,性能穩(wěn)定,并容易實現(xiàn)任意函數(shù)關(guān)系。 缺點:要求輸出能量大,電刷與電阻元件之間有干摩擦,產(chǎn)生噪音公式如下7 階梯特性:對于線繞電位計,其電阻和電壓輸出空載特性并不是一條理想直線,而是成階梯狀 它限制了線繞電位計的精度和分辨力8 非線性電位計空載特性 :非線性電位計其輸出電壓與電刷位移直接按具有非線性函數(shù)關(guān)系。 9 階梯誤差不是常數(shù),最大階梯誤差發(fā)生在特性曲線斜率最高處二 電阻應(yīng)變式位移傳感器1 電阻應(yīng)變式位移傳感器是將被測位移引起的應(yīng)變元件產(chǎn)生改變,經(jīng)后續(xù)電路變換成電信號輸出,從而測出位移三 電容式位移傳感器1 電容式位移傳感器是利用電容量的變

10、化來測量線位移或角位移的裝置2 分類:變極距型,變面積型,變介質(zhì)型。1 變極距型(小位移) 公式如下 2 變面積型1 可用于線位移測量和角位移測量2 分類:平板型極板,圓筒型極板或者鋸齒型。這類傳感器輸入/輸出具有線性特性 公式如下 3變介質(zhì)型(測液面) 公式如下4 容柵式電容位移傳感器(大量程)1 容柵式電容位移傳感器是在面機型電容位移傳感器發(fā)展起來的一種新型電容位移傳感器2 分為:長容柵 和 圓容柵 公式如下3 容柵式電容傳感器因多級電容及平均效應(yīng),所以分辨率高,精度高,量程大(測量范圍大)四 電感式位移傳感器 電感式位移傳感器是將被測物理量位移轉(zhuǎn)化為自感,護肝的變化,并通過測量電感量的變

11、化確定位移量主要類型:自感事,互感式,渦流式,壓磁式。電感式位移傳感器優(yōu)點:輸出功率大,靈敏度高,穩(wěn)定性好1 自感式2 互感式位移傳感器-差動變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu) 互感式位移傳感器是將被測位移量的變化轉(zhuǎn)換成互感系數(shù)的變化,其基本結(jié)構(gòu)原理與常變壓器類似(變壓器式位移傳感器)互感式位移傳感器常接成差動形式故稱-差動變壓器式位移傳感器產(chǎn)生零點殘壓的原因:由于兩次側(cè)線圈的結(jié)構(gòu)不對稱,一次側(cè)線圈銅損電阻的存在,鐵磁材料不均勻,線圈間的分布電容等因素3 渦流式位移傳感器渦流式位移傳感器:是利用電渦流效應(yīng)將被測量變換為傳感器線圈阻抗Z變化的一種裝置。渦流:塊狀金屬屬于變化的磁場中或在磁場中運動史,金屬體內(nèi)

12、都要產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流的流線在金屬體內(nèi)自己閉合分類:高頻反射,低頻透射流式位移傳感器的特點:結(jié)構(gòu)簡單,易于進行非接觸測量,靈敏度高,應(yīng)用廣泛,可測位移,厚度,振動第2節(jié) 發(fā)電型位移傳感器-電壓位移傳感器 1 發(fā)電型位移傳感器是將被測物理量轉(zhuǎn)換為電源性參量,如電動勢,電荷2 壓電式位移傳感器的工作原理是將位移量轉(zhuǎn)換為力的變化,然后利用壓電效應(yīng)將力的變化轉(zhuǎn)換為電信號第3節(jié) 大位移傳感器 一 磁柵式位移傳感器1 分類:長礠柵 用于測量線位移 圓磁珊 用于測量角位移2 磁頭:a. 動態(tài)磁頭(速度磁頭),只有一個繞組,當(dāng)磁頭相對運動是再有信號輸出 輸出正弦波,同名磁極處輸出信號最強 b. 靜態(tài)磁頭(磁

13、通響應(yīng)式磁頭),有兩個繞組:勵磁繞組,輸出繞組公式如下3 實際上靜態(tài)磁頭有兩種二 光柵式位移傳感器1 分類:長光柵-測量線位移 圓光柵-測量角位移2 長光柵位移傳感器的工作原理:長光柵式在兩個光學(xué)玻璃上或具有強反射能力的金屬表面上,客商相同的均勻密集的平行線。如果將這兩塊玻璃板重疊放置,并在可仙劍留一小角,由于光的干涉效應(yīng)在光柵垂直方向產(chǎn)生明暗相間的條文,莫爾條紋,根據(jù)莫爾條紋設(shè)計的光柵傳感器公式如下三 感應(yīng)同步器1 感應(yīng)同步器是利用電磁感應(yīng)原理將線位移和角位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。2 感應(yīng)同步器有一個固定繞組和一個可動繞組3 鑒相式:根據(jù)脈沖發(fā)生器發(fā)出頻率一定的脈沖序列,經(jīng)脈沖相位變換器進

14、行分頻,輸出參考信號方波和指令信號方波鑒幅式:根據(jù)感應(yīng)電動勢的幅值鑒別位移量x的大小公式如下四 激光式位移傳感器1 組成:激光器,光學(xué)元件。光電轉(zhuǎn)換元件,構(gòu)成了激光測量系統(tǒng),將被測量轉(zhuǎn)換為電信號2 優(yōu)點:精度高,測量范圍大,測試時間段,非接觸,易數(shù)字化,效率高第3章 力,扭矩和壓力傳感器第一節(jié) 測力傳感器用于測量力的傳感器多為:電氣式。電氣式測力傳感器,根據(jù)轉(zhuǎn)換方式分為:1 參量型 電阻應(yīng)變式 電容式 電感式 2 發(fā)電型 壓電式 壓磁式 一 電阻應(yīng)變式測力傳感器1 工作原理:將力作用在彈性元件上,彈性元件在力作用下產(chǎn)生應(yīng)變,利用貼在彈性元件上的應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化2 彈性元件:柱形薄壁

15、環(huán)型 梁型3 金屬絲的作用:感受機械測試的應(yīng)變變化4 壓阻效應(yīng):固體受到應(yīng)力作用時,其電阻率發(fā)生變化5 應(yīng)變效應(yīng):電阻絲的集合尺寸發(fā)生變化引起的6 半導(dǎo)體應(yīng)變片的應(yīng)變靈敏度系數(shù)比電阻應(yīng)變片大,因而適用于需要大信號輸出的場合。此外,半導(dǎo)體應(yīng)變片橫向效應(yīng)小,其橫向靈敏度幾乎是0,機械滯后小,可以做成小型和超小型片子,這對測量局部應(yīng)變很有用。7 半導(dǎo)體應(yīng)變片缺點:離散性大,機械強度低,非線性誤差大,溫度系數(shù)大。二 壓電式力傳感器1 壓電式力傳感器是基于電壓元件的壓電效應(yīng)而工作的2 壓電效應(yīng):1 正壓電效應(yīng):當(dāng)某些晶體沿著某一方向受外力作用變形時,在其相應(yīng)的兩個相對表面產(chǎn)生極性相反的電荷,當(dāng)外力去掉后

16、,又恢復(fù)到不帶電狀態(tài) 2 逆壓電效應(yīng):在某些晶體的極化方向施加外電場,晶體本身將產(chǎn)生機械變形,當(dāng)外電場撤去后,變形也隨之消失P42重點3 壓電式力傳感器是利用電晶體的縱向和剪切向電效應(yīng)。三 壓磁式力傳感器1 壓磁效應(yīng):在機械力作用下,鐵磁材料內(nèi)部產(chǎn)生力,或應(yīng)力變化,是磁阻率變化。2 常用的鐵磁材料: 硅鋼片 坡莫合金 用鐵磁材料做成的彈性體稱為鐵磁體稱為鐵磁體或者壓磁元件第2節(jié) 扭矩傳感器pass第3節(jié) 壓力傳感器 一 液柱式壓力轉(zhuǎn)換原理1 液柱式壓力計是利用液柱產(chǎn)生的壓力與被測介質(zhì)壓力相平衡的原理進行測壓。二 活塞式壓力轉(zhuǎn)換原理1 廣泛應(yīng)用與基準(zhǔn)和標(biāo)定工作中,利用力的平衡原理制成三 彈性式壓

17、力傳感元件1 指針式壓力計和壓力傳感器都是根據(jù)彈性變形原理工作的。2 感受壓力的彈性元件是壓力傳感器的關(guān)鍵元件3 彈性敏感元件: 波燈管 膜片 波紋管 (大多數(shù)指針壓力機的彈性元件)四 電量式壓力計電量式壓力計是用各種傳感器或測量元件將壓力變換成電量或電參數(shù),在京后接相應(yīng)電路進一步變換,最后由顯示和記錄儀顯示或記錄下來以實現(xiàn)壓力測量的裝置1 電容式壓力傳感器:將壓力轉(zhuǎn)換成電容的變化,經(jīng)電路變換成電量輸出 特點:靈敏度高,適合測量微壓,抗干擾能力較強2 應(yīng)變式壓力傳感器:利用應(yīng)變片將彈性元件在壓力作用下產(chǎn)生的應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電量的變化。3 壓阻式壓力傳感器:利用壓阻效應(yīng)將壓力變換成電阻的變化實現(xiàn)壓力測

18、量。 特 點 :頻響款,動態(tài)效應(yīng)快,測量范圍從吉Pa到3乘以10 的九次方, 特別適用于爆炸,沖擊壓力的測量4 電感式壓力傳感器:將壓力變換成電感變化,在通過測量電路在講電感變化轉(zhuǎn)換成電量實現(xiàn)壓力測量優(yōu)點:頻響低,適合靜態(tài),變化緩慢的壓力的測試5 渦流式壓力傳感器:利用渦流效應(yīng)將壓力變換成相勸阻抗的變化,在經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換成電量。 優(yōu)點:良好的動態(tài)特性,適合在爆炸等極其惡劣的條件下工作,如測沖擊波6 霍爾式壓力傳感器:工作原理-當(dāng)霍爾元件通過恒定電流適,產(chǎn)生與被測雅典成正比的霍爾式電動勢,完成壓電至電量的變換 特點:頻響低,適合靜態(tài),變化緩慢壓力的測量7 壓電式壓力傳感器 :壓力通過薄片或活塞,

19、壓塊作用在晶片上,晶片產(chǎn)生呢個了電荷,經(jīng)后接放大器的變換,由顯示或記錄器顯示或記錄,實現(xiàn)對壓力的測量 適用于測量動態(tài)力和沖擊力,但不適于測靜態(tài)力。第5章 視覺觸覺傳感器 第1節(jié) 視覺傳感器 視覺傳感器在機電一體化中的作用1 進行位置檢測2 進行圖像識別3 進行物體形狀尺寸缺陷的檢測視覺傳感器以光電變換為基礎(chǔ),一般由以下四部分組成1 照明部:充分發(fā)揮傳感器性能的重要條件2 接受部:抽出有效信息的功能3 光電轉(zhuǎn)換部:將光學(xué)信息轉(zhuǎn)換成電信號4 掃描部:將二維圖像的電信號轉(zhuǎn)換為時間序列的一維信號視覺傳感器:接受部,光電轉(zhuǎn)換部,掃描部分一 光電式攝影機原理1 這種攝影機是由接受部,光電轉(zhuǎn)化部,掃描部組成

20、的二維視覺傳感器二 固體半導(dǎo)體攝影機原理1 它是由許多光電二極管組成陣列,作為攝影機的感光部分以代替光導(dǎo)攝像管。2 固體半導(dǎo)體攝影機由攝像元件,信號處理電路,驅(qū)動電路和電源組成3 工作原理:三 激光式視覺傳感器原理1 利用激光作為定向性高密度光源的視覺傳感器典型構(gòu)成原理四 紅外圖像傳感器1 紅外圖像傳感器是把波長2-20的紅外光圖像變換成如同電視圖像的時序掃描信號輸出傳感器2 有紅外敏感元件和電子掃描電路組成例如:熱點型紅外線敏感元件將被測物體發(fā)出的紅外作為熱源,接受其能夠產(chǎn)生熱點效應(yīng)而變成電信號第2節(jié) 人工視覺 一 人工視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 構(gòu)成:1 圖像輸入:通過視覺傳感器將對象物體變?yōu)槎S

21、或三維圖像,在經(jīng)光電變換將光信號變?yōu)殡娦?號 , 通過掃描采樣將圖像分解成許多像素,在把表示各個像素信息的數(shù)據(jù)輸入計算機進行圖像處理1 圖像處理:是在研究圖像時,對獲得的圖像信息驚醒預(yù)處理(前處理),來濾去干擾噪聲并作幾何,色彩方面校正,來提高噪聲比 圖像處理的目的:主要是改善圖像的質(zhì)量,以利用進行圖像識別2 圖像存儲:將各個信息送到存儲器中的存儲。3 圖像輸出:一類是只要求知道處理結(jié)果 二類是可以長時間保存結(jié)果二 物體識別1 物體圖像信息的輸入:被輸入的信息主要有:明亮度信息,顏色信息,距離信息2 圖像信息的處理技術(shù)和方法前處理:將全部像素的集合進行再處理,以構(gòu)成為線段或區(qū)域等有效的像素組合

22、,從所需要的物體圖像中去掉不必要的像。3 圖像處理的方法:微分法,區(qū)域法 常用的一次微分方法用于求梯度第3節(jié) 觸覺傳感器 觸覺感知是否同其他物體接觸 人的觸覺:接觸覺,壓覺,力覺,冷熱絕,滑動覺,痛覺等。1 接觸覺傳感器,硅橡膠與金屬電極對置,接觸。由于硅橡膠受壓其電阻值就改變。2 壓覺傳感器3 滑動覺傳感器被用于工業(yè)機器人手指把吃面與操作對象之間的相對運動,以實現(xiàn)實時控制指部的夾緊力。他與觸覺,壓覺傳感器的不同之處是僅檢測指部與操作物體在切向的相對位移,而不是檢測接觸便面法向的接觸或壓力。第6章 溫度傳感器 溫度是經(jīng)常要進行測量的一個物理量。溫度代表物質(zhì)的冷熱程度,是物質(zhì)內(nèi)部分子運動劇烈程度

23、的標(biāo)志。接觸式的特點:感溫元件與被測對象直接物理接觸,進行熱傳導(dǎo)。非接觸式特點:感溫原件與被測對象不物理接觸,而通過熱輻射進行熱傳遞第1節(jié) 熱偶式溫度傳感器1 熱偶式溫度傳感器屬 于接觸式熱電動勢型傳感器,工作原理基于熱電效應(yīng)2 熱點效應(yīng):接觸點的溫度不同,回路中將長生熱電動勢,并有電流通過,把熱能轉(zhuǎn)換成熱電能的現(xiàn)象3 熱電動勢: 接觸電動勢:兩種不同道題的自由電子密度不同在接觸處形成的電動勢 溫差電動式:同一根導(dǎo)體中兩端溫度不同而產(chǎn)生的電動勢4 熱電動勢的大小與兩種金屬材料及熱鍛與冷鍛的溫度差有關(guān)二 熱電偶的組成,分類特點1 組成:熱電極,絕緣材料,接線盒,保護套。2 分類:普通熱電偶:用于

24、測量液體和氣體的溫度 鎧裝熱電偶:特點:測量結(jié)熱容量小,熱慣性小,動態(tài)響應(yīng)快,適合 普通熱電偶不能測量的空間溫度 薄膜熱電偶:特點:電容小,時間常數(shù)小,反映速度快 并聯(lián)熱點偶:熱電偶可用于測量平均溫度 串聯(lián)熱電偶:輸出電動勢是每個電動勢之和3 熱電偶輸出電動勢反映出兩個結(jié)點之間的溫度差,為了使輸出電動勢本報告正確反映被測溫度的真實值,要求參考端的溫度T0恒為0,但是實際熱電偶使用的環(huán)境不能保證T0為0。所以就得采取方法處理。常用的方法有恒溫法, 溫度修正法 電橋補償法 冷鍛補償法 電位補償法第2節(jié) 電阻式溫度傳感器分類:金屬熱電阻 熱敏電阻式一 金屬熱電阻式溫度傳感器1 測溫機理:金屬導(dǎo)體兩端

25、加壓后,使其內(nèi)部雜亂無章運動的自由電子形成有規(guī)律的定向運動,而使導(dǎo)體導(dǎo)電。當(dāng)溫度升高是,由于自由電子獲得較多的能量,能從定向運動中掙脫出來,從而定向運動被消弱,導(dǎo)電率降低,電阻率增大。 二 熱敏電阻式溫度傳感器1 測溫機理:在低溫下,電子-空穴濃度很低,故電阻率很大,隨著溫度的升高,電子-空穴的濃度按指數(shù)規(guī)律增加,電阻率迅速見效公式如下2 分類:正溫度系數(shù)熱敏電阻:在測量溫度范圍內(nèi),其阻值隨溫度增加而增加最高溫度通常不超過140度臨界溫度熱敏電阻的特點:在臨界溫度附近電阻有急劇變化,因此不適于叫寬溫度范圍內(nèi)的測量負溫度系數(shù)熱敏電阻:其阻值隨溫度增加而呈下降趨勢,一般用于(負50到300度)之間

26、的測量第3節(jié) 非接觸式溫度傳感器 這種傳感器采用熱輻射和光電檢測的方法測量溫度工作機理:當(dāng)物體受熱后電子運動的動能增加,有一部分熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闊彷椛淠?,輻射能量的多少與物體的溫度有關(guān)。 當(dāng)物體溫度降低時,熱毒蛇能力很弱,當(dāng)溫度較高時,輻射能力很強 當(dāng)溫度高于一定值之后,可以用肉眼觀察到發(fā)光,其發(fā)光亮度與溫度值有一定關(guān)系。分類:1 全輻射式溫度傳感器:利用物體在全光譜范圍內(nèi)總輻射能量與溫度的關(guān)系測量溫度。 1 由于實際維耶里的吸收能力小魚絕對黑體,所以用圈輻射溫度傳感器測的溫度總是低于物體的真實溫度 2 亮度式溫度傳感器:利用物體的單色輻射量度隨溫度變化的原理,并以被測物體光譜的一個狹窄區(qū)域內(nèi)的亮度與標(biāo)準(zhǔn)輻射體的亮度驚醒比較來測量溫度1 亮度式溫度傳感器的形式: 燈絲隱滅式亮度傳感器:以其內(nèi)部高溫?zé)襞轃艚z的單色亮度作為標(biāo)準(zhǔn),并以被測輻射體的單色亮度進行比較來測溫。 光電亮度式溫度傳感器:利用光電元件進行亮度比較,從而實現(xiàn)自動化3 比色式溫度傳感器:一

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