《農業(yè)生物環(huán)境檢測與檢驗技術-第8章-熱電式傳感器課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《農業(yè)生物環(huán)境檢測與檢驗技術-第8章-熱電式傳感器課件.ppt（61頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS第8章 熱電式傳感器8.1 熱電偶傳感器8.2 熱電阻傳感器8.3 熱敏電阻傳感器農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and informati

2、on，UJSUJS教學基本要求和重點教學基本要求和重點掌握有關熱電偶、熱電阻和熱敏電阻的基本概念掌握三類熱電式傳感器的基本工作原理掌握熱電偶的基本定律、基本類型、溫度補償方法、使用熱電偶的測溫方法掌握熱電阻的內部引線方式及其適用場合掌握熱敏電阻的電阻溫度特性會使用分度表農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS 8.1 8.1 熱電偶傳感器熱電偶傳感器 1.熱電偶測溫原理

3、熱電偶測溫原理熱電效應：兩種不同材料的導體（或半導體）組成一個閉合回路，當兩接點溫度T和T0不同時，則在該回路中就會產生電動勢的現(xiàn)象。熱電勢、熱電偶、熱電極熱端（測量端或工作端）、冷端（參考端或自由端）農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS熱電偶回路 農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院

4、School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS接觸電動勢接觸電動勢接觸電動勢的數(shù)值取決于兩種不同導體的材料特性和接觸點的溫度。兩接點的接觸電動勢eAB(T)和eAB（T0）可表示為含義：由于兩種不同導體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and informatio

5、n，UJSUJS同一導體的兩端因其溫度不同而產生的一種電動勢。大小表示：大小表示：溫差電動勢溫差電動勢機機理理：高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大，從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端的要多，結果高溫端因失去電子而帶正電，低溫端因獲得多余的電子而帶負電，在導體兩端便形成溫差電動勢。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS熱電偶回路中產生的總熱電勢eAB(T

6、,T0)=eAB(T)eB(T,T0)eAB(T0)eA(T,T0)忽略溫差電動勢，熱電偶的熱電勢可表示為：農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS影響因素取決于材料和接點溫度，與形狀、尺寸等無關兩熱電極相同時，總電動勢為0兩接點溫度相同時，總電動勢為0對于已選定的熱電偶，當參考端溫度T0恒定時，eAB(T0)=c為常數(shù)，則總的熱電動勢就只與溫度T成單值函數(shù)關系，即可見

7、：只要測出eAB（T,T0）的大小，就能得到被測溫度T，這就是利用熱電偶測溫的原理。討論農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS熱電偶的分度表不同金屬組成的熱電偶，溫度與熱電動勢之間有不同的函數(shù)關系，一般通過實驗的方法來確定，并將不同溫度下測得的結果列成表格，編制出熱電勢與溫度的對照表，即分度表。供查閱使用，每10分檔。中間值按內插法計算。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)

8、生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJSS型型(鉑銠鉑銠10-鉑鉑)熱電偶分度表熱電偶分度表 農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS在熱電偶測溫回路內，接入第三種導體時，只

9、要第三種導體的兩端溫度相同，則對回路的總熱電勢沒有影響。中間導體定律中間導體定律 應用：利用熱電偶進行測溫，必須在回路中引入連接導線和儀表，接入導線和儀表后不會影響回路中的熱電勢。2.熱電偶基本定律農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS測量儀表及引線作為第三種導體的熱電偶回路 農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信

10、息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS中間溫度定律eAB(t,t0)=eAB(t,tc)+eAB(tc,t0)在熱電偶測溫回路中，tc為熱電極上某一點的溫度，熱電偶AB在接點溫度為t、t0時的熱電勢eAB(t,t0)等于熱電偶AB在接點溫度t、tc和tc、t0時的熱電勢eAB(t,tc)和eAB(tc,t0)的代數(shù)和，即農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of e

11、lectric and informationSchool of electric and information，UJSUJS中間溫度定律農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS中間溫度定律的應用根據(jù)這個定律，可以連接與熱電偶熱電特性相近的導體A和B，將熱電偶冷端延伸到溫度恒定的地方，這就為熱電偶回路中應用補償導線提供了理論依據(jù)。該定律是參考端溫度計算修正法的理論依據(jù)

12、。在實際熱電偶測溫回路中,利用熱電偶這一性質,可對參考端溫度不為0的熱電勢進行修正。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS標準導體（電極）定律農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric an

13、d information，UJSUJS標準導體定律的意義通常選用高純鉑絲作標準電極只要測得它與各種金屬組成的熱電偶的熱電動勢，則各種金屬間相互組合成熱電偶的熱電動勢就可根據(jù)標準電極定律計算出來。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS例子熱端為100，冷端為0時，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為2.95mV，而考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為4.0mV，則鎳鉻

14、和考銅組成的熱電偶所產生的熱電動勢應為：2.95(4.0)=6.95(mV)農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS均質導體定律由兩種均質導體組成的熱電偶，其熱電動勢的大小只與兩材料及兩接點溫度有關，與熱電偶的大小尺寸、形狀及沿電極各處的溫度分布無關。即熱電偶必須由兩種不同性質的均質材料構成。意義：有助于檢驗兩個熱電極材料成分是否相同及材料的均勻性。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控

15、制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS為了適應不同生產對象的測溫要求和條件，熱電偶的結構形式有：普通型熱電偶特殊熱電偶鎧裝型熱電偶薄膜熱電偶等。9.1.2 熱電偶的結構與種類農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of elect

16、ric and information，UJSUJS普通型熱電偶結構 農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS優(yōu)優(yōu)點點：測溫端熱容量小，動態(tài)響應快；機械強度高，撓性好，可安裝在結構復雜的裝置上。鎧裝型熱電偶農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric and informationSchool of electric and information，UJSUJS薄膜熱電偶特特點點：熱接點可以做得很?。╩），具有熱容量小、反應速度快（s）等特點，適用于微小面積上的表面溫度以及快速變化的動態(tài)溫度測量。農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術農業(yè)生物環(huán)境檢測與控制技術基礎篇基礎篇 江江蘇蘇大學大學 電電氣信息工程學院氣信息工程學院 School of electric an