6 class 热电式传感器(热电阻)
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热电阻的主要分类介绍热电阻是一种温度变化时使用的传感器。
它通过利用材料的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度。
根据热电阻的材料、结构和工作原理等特点,可以将热电阻分为多种不同的类型。
下面将主要介绍热电阻的几种常见分类。
1.常规热电阻:常规热电阻是指传统的PT100和PT1000热电阻。
PT100热电阻的电阻值在0℃时为100欧姆,而PT1000热电阻的电阻值在0℃时为1000欧姆。
这种热电阻所使用的材料通常是铂,因为铂能够在广泛的温度范围内保持稳定的电阻值,同时还具有较低的温度系数。
2.储能热电阻:储能热电阻利用材料在温度变化时具有的热容量来测量温度。
热容量越大,热电阻在温度变化时的响应速度越快。
常见的储能热电阻有铜热电阻和钢热电阻等。
3.陶石热电阻:陶石热电阻是一种结构简单、易于安装的热电阻。
它将热电阻丝封装在陶瓷管或陶石体内,具有良好的耐热性能和机械强度,可以适应较恶劣的工作环境。
陶石热电阻的特点是响应速度快、精度高、抗震性强等。
4.薄膜热电阻:薄膜热电阻是利用薄膜材料的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度的热电阻。
它的结构简单、尺寸小,响应速度快,适用于局部温度测量。
常见的薄膜热电阻有铂膜热电阻、镍膜热电阻等。
5.粘性热电阻:粘性热电阻是利用热敏电阻在温度变化时的电阻值变化来测量温度的热电阻。
它的特点是结构简单、响应速度快、成本低。
常见的粘性热电阻有碳膏电阻、正交电阻等。
6.革命性的热电阻:革命性的热电阻是近年来新兴的一种热电阻类型,主要是指基于新材料或新结构的热电阻。
这些热电阻具有较高的灵敏度、较低的功耗、较宽的温度测量范围等特点,可以满足现代工业对温度测量精度、速度和可靠性的要求。
总之,热电阻作为一种常用的温度传感器,根据不同的要求和应用场合,可以选择不同类型的热电阻进行温度测量。
以上是对热电阻的主要分类的简要介绍。
金属热电阻式传感器的工作原理金属热电阻式传感器是一种常见的温度传感器,它利用金属材料在温度变化时电阻值发生变化的特性来测量温度。
它通常用于工业控制系统、汽车工业、医疗设备、家用电器等领域。
本文将详细介绍金属热电阻式传感器的工作原理,包括其结构、工作原理、特点以及应用。
一、金属热电阻式传感器的结构金属热电阻式传感器的结构通常由测温元件、导线和外壳组成。
1. 测温元件测温元件是金属热电阻式传感器的核心部件,主要由金属丝(通常为铂、镍等)制成。
这些金属丝具有温度与电阻呈线性关系的特性,因此可以通过测量电阻的变化来确定温度的变化。
2. 导线导线是将测温元件连接到测量仪表或控制系统的部分,通常由耐高温材料制成,以确保传感器能够正确传输温度信息。
3. 外壳外壳是保护传感器内部结构的外部部分,通常由不锈钢或其他耐腐蚀材料制成,以确保传感器能够在恶劣的工作环境中正常工作。
二、金属热电阻式传感器的工作原理金属热电阻式传感器利用金属材料在温度变化时电阻值发生变化的特性来测量温度。
其工作原理主要体现在热电阻效应和温度-电阻特性两个方面。
1. 热电阻效应金属材料在温度变化时会引起自身电阻值的变化,这一现象称为热电阻效应。
具体来说,随着温度的升高,金属材料的电阻值会增加,反之则减小。
这种线性关系使得金属热电阻式传感器可以通过测量电阻的变化来确定温度的变化。
2. 温度-电阻特性金属热电阻式传感器的工作原理还涉及到金属材料的温度-电阻特性。
不同金属的温度-电阻特性并不相同,因此在制造金属热电阻式传感器时,通常会选用具有良好温度-电阻特性的金属材料,例如铂、镍等。
利用这些金属材料的特性,传感器可以实现对温度的准确测量。
综合上述两点,金属热电阻式传感器的工作原理可以总结为:利用金属材料在温度变化时电阻值发生变化的特性,通过测量电阻值来确定温度的变化。
这种工作原理使得金属热电阻式传感器能够实现对温度的准确测量,并在工业控制系统、汽车工业、医疗设备、家用电器等领域得到广泛应用。
第七章热电式传感器第一节热电偶热电式传感器是一种利用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来测量温度的装置。
在各种热电式传感器中,把温度量转换为电势和电阻的方法最为普遍。
其中将温度转换为电势的热电式传感器叫热电偶温度传感器,将温度转换为电阻值的热电式传感器叫电阻式温度传感器。
金属热电式传感器简称热电阻,半导体式传感器简称热敏电阻。
热电式传感器目前在工业生产中得到了广泛的应用,并且可以选用定型的显示仪表和记录仪来进行显示和记录。
在计算机控制系统中,热电式传感器的输出信号可直接进入I/O卡,进行信号的预处理、显示和控制。
热电偶由于性能稳定、结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传的特点,在工业和科研领域中得到广泛应用。
常用的热电偶,低温可测到-50℃,高温可达到+1600℃。
若配用特殊材料,其温度范围可达到-150℃~2000℃。
如图7-1所示,热电偶温度传感器将被测温度转换成毫伏级热电势,通过连接导线与显示表构成温度检测系统,从而实现温度的显示、记录和调节。
图7-1热电偶测温示意图一热电偶的基本原理1 热电效应1821年,德国物理学家赛贝克(T⋅J⋅Seebeck)用两种不同金属组成闭合回路,并用酒精灯加热其中一个接触点(称为结点),发现放在回路中的电流表指针发生偏转。
如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热,指针的偏转角反而减小。
显然,指针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动,电流的强弱与两个结点的温差有关。
据此,赛贝克发现和证明了将两种不同性质的导体A 、B 组成闭合回路,如图7-2所示。
若节点(1)、(2)处于不同的温度(T≠T 0)时,两者之间将产生一热电势,在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。
两种不同材料的导体所组成的回路称为“热电偶”,组成热电偶的导体称为“热电极”,热电偶所产生的电动势称为热电势。
热电偶的两个结点中,置于温度为T 的被测对象中的结点称之为测量端,又称为工作端或热端;而置于参考温度为T 0的另一结点称之为参考端,又称自由端或冷端。