情景五温度传感器的连接与信号获取
任务1：炉温检测
5.1.1任务目标
使学生了解炉温检测器件、测温范围和测温电路。
5.1.2任务内容
针对炉温检测要求，确定温度传感器。分析制定安装位置、实施效果检测
方案，成本分析。学生现场安装、连接和调测传感器电路。
5.1.3知识点
热电偶传感器是一种自发电式传感器，测量时不需要外加电源，直接将被测量转换成电势输出。使用十分方便，常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。它的测温范围很广，常用的热电偶测温范围为－50℃～＋1600℃，某些特殊热电偶最低可测－270℃，最高可达＋2800℃。
它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于
远传等许多优点。
一、热电偶的外形结构、种类和特性
（一）常用热电偶的外形
各种普通装配型热电偶的外形如下图所示。
接线盒
引出线套管
不锈钢保护套管
固定螺纹
热电偶工作端
各种普通装配型热电偶
各种铠装型热电偶的外形如下图所示。
各种铠装型热电偶
各种防爆型热电偶的外形如图所示。
各种防爆型热电偶
（二）热电偶的结构
接线盒固定装置
B B
金属导管绝缘材料
B-B
A
A放大
热电极
（a）（b）
热电偶的结构
（a）普通热电偶；（b）铠装热电偶
（三）热电偶的分类
1．热电偶的结构分类：
（1）普通热电偶：
普通热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。常用于测量气体、蒸气和各种液体等介质的温度。
（2）铠装热电偶：
铠装热电偶又称缆式热电偶，此种热电偶是将热电极、绝缘材料连同保护管一起拉制成型，经焊接密封和装配等工艺制成的坚实的组合体。可做得很细、很长，可弯曲，外径小到1～3mm。主要特点是测量端热容量小、动态响应快、绕
性好、强度高。
2．热电偶的种类：
（1）标准型热电偶：
标准型热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有
统一的标准分度表的热电偶。标准热电偶有配套显示仪表可供选用。
国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐了8种热电偶作为标准型热电偶。表2-1是它们的基本特性。热电偶名称的含义如下：
标准型热电偶及基本特性
热电偶名称分度号测温范围特点
铂铑30-铂铑 6 B 200~1700℃
测温上限高，性能稳定，精度高，热电势小，
价格贵。
铂铑13-铂R 0~1600℃性能稳定，精度高，复现性好；热电势较小，价格贵，不能在金属蒸气和还原性气体中使用。
铂铑10-铂S 0~1600℃
同上。在所有热电偶中，准确度最高，用作标
准标准温度计使用。
镍铬-镍硅K -200~1200℃
测温范围宽，热电势大且近似为线性，价格便
宜，性能稳定，应用最广。
镍铬-康铜 E -200~800℃线性好，热电势最大，价格便宜。
铁-康铜J -200~750℃价格便宜，热电势较大，极易氧化。
铜-康铜T -200~400℃精度高，性能稳定，线性好，适用于低温测量。
镍铬硅-镍硅N -200~1200℃新型热电偶，性能优于K型。
①铂铑30－铂铑6：正负极均为铂铑合金，其中正极含铂70％、铑30％；负极含铂94％、铑30％
②铂铑13－铂：正极为铂铑合金，含铂87％、铑13％；负极为纯铂。
③铂铑10－铂：正极为铂铑合金，含铂90％、铑10％；负极为纯铂。
④镍铬－镍硅：正极为镍铬合金，含镍90.5％、铬9.5％；负极为镍硅材料，含镍97.5％、硅2.5％
⑤镍铬－康铜：正极为镍铬合金，含镍89％、铬10％，铁1％；负极为镍铜合金，含镍40％、铜60％。
（2）非标准型热电偶：
它的复现性差，没有统一的分度表，主要用于扩展高温和低温的测量以及特
殊场合的测量。
①铱铑系：热电动势与温度线性关系好，长期使用温度2000℃以下，适用于真空、还原性和惰性气体中。
②钨铼系：可以使用到2800℃，适用于真空、还原性和惰性气体中。
③镍铬－铁金：低温－270～0℃，低温下线性好，灵敏度高。
④银金－金铁：测温范围为－270～－196℃。
二、热电偶工作原理
（一）热电效应
由两种不同成分的导体组成一个闭合回
路，当闭合回路的两个接点分别置于不同的温
度场中，回路中产生一个方向和大小与导体的
材料及两接点的温度有关的电动势，这种效应
热电偶回路
称为“热电效应”，或称温差电效应。由于这种效应是
1821年德国物理学家赛贝克首先发现的，故又称为
赛贝克效应。热电偶回路如右图所示。
（二）几个概念
1．热电偶：导体A 、B 组成的回路。
2．热电极：两种导体A 、B 。
3．热电势：闭合回路中的电势。
4．测量端（工作端、热端）：置于被测温度（T ）中。
5．参考端（自由端、冷端）：置于恒定温度（T 0）中。
（三）热电势的组成
热电势由两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势两部分组成。
1．接触电动势：是两种不同材料的导体A 、B 接触时，由于两导体的自由电子密度不同，假设A 自由电子密度大于B 的自由电子密度，则A 的自由电子向B 扩散，形成A 到B 的电场。在电场作用下，电子反方向运动，当达到动态平衡时，A 与B 之间的电位差就是接触电动势。接触电动势：
)
()(0T AB T AB AB e e e 2．温差电动势：单一导体A 、B ，其两端分别置于不同的温度
T 、T 0时，假设T 大于T 0，则热端T 温度处的自由电子向冷端T 0温度处移动，形成热端指向冷端的静电场。在电场作用下，电子反方向运动，当达到动态平衡时，热端与冷端之间的电位差为温差电动势。温差电动势：
),(),(),(0
00T T T T A T T e e e 3．总电动势：接触电动势与温差电动势之和为热电偶的总电势。
)
,(),()()(),(0000T T B T T A T AB T AB T T AB e e e e E 由于温差电动势较小，可忽略。若冷端T 0温度保持不变，则总电动势：
c
e e e E T AB T AB T AB T T AB )()()(),(00从上式可看出，热电偶产生的热电动势只随热端（测量端）温度的变化而变化，即一定的热电动势对应一定的温度，测得热电动势就能测得温度了。
不同材料组成的热电偶，热电动势E AB 与T 的函数关系是不同的，它由实验法求取，并用分度表列出。
三、热电偶的基本定律
（一）均质导体定律
如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，
无论两接点的温度如何，热电偶回路内的总热电动势均为零。
应用：由于两相同的热电极材料间无自由电子的扩散运动，
总电动势为零。因此，
它可用于检查热电极成分是否相同。
（二）中间导体定律
在热电偶A 、B 回路中接入第三种导体C ，如下图所示，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的电动势不变。
因为回路总接触电势：
)()()(),(000T e T e T e T T E CA BC AB ABC 若T=T 0，则回路总电势为零，即：
0)()()()
,(00000T e T e T e T T E CA BC AB ABC )()()
(000T e T e T e CA BC AB 所以：)
,()()(),(000T T E T e T e T T E AB AB AB ABC 应用：在回路中接入各种仪表，不影响回路的电
动势。
（三）标准电极定律
如果两种导体A 、B 分别与第三种导体C
组成的热电偶的热电动势已知，则由这两种
导体组成的热电偶的热电动势也就已知。
如
右图所示。
),(),(),(000T T E T T E T T E BC AC AB 应用：测得各种金属与纯铂组成的热电动
势，则各种金属相互组成的热电偶的热电动
势也可知了。
（四）中间温度定律
热电偶在两接点温度T 、T 0时的热电动势等于该热电偶在接点温度为
T 、T n 和T n 、T 0时的相应热电动势的代数和。如下图所示。接入导体C 的热电偶回路三种导体分别组成的热电偶
)
,(),(),(00T T E T T E T T E n AB n AB AB 该定律表明，热电偶的两电极A 、B 被两根
热电特性相同的材料B 、A 延长，且它们之间连
接的两结点温度相同，则总电动势与连接点温度
无关，只与延长后的热电偶两端的温度有关。
应用：为补偿导线的使用提供了理论依据。四、正确使用热电偶传感器
（一）热电偶要求冷端补偿
热电偶测温是将温度的变化转换为电势的变化，它们的对应关系是用分度表列出，而分度表上的值是在T 0=0℃时测得的。因此，用热电偶的分度表查毫伏数-温度时，必须满足T 0=0℃的条件。在实际测温中，冷端温度常随环境温度而变化，这样T 0不但不是0℃，而且也不恒定，因此将产生误差。为此要采用一些措施进行补偿或者修正。
（二）热电偶冷端补偿方法
1．0℃恒温法：
将热电偶冷端置于0℃恒温容器中，从而保证冷端温度恒为0℃，此时热电偶的热电势与分度表一致。这种方法精度较高，适用于实验室或精密测量中。
2．补偿导线法：
热电偶一般做得较短，约为350～2000mm 。当测温仪表与测量点距离较远时，冷端温度会受到周围环境影响而波动，
为节省热电偶的材料，通常使用补偿导线
法，即冷端温度延长法，如右图所示。
所谓补偿导线：它是由两种不同性质的廉
价金属材料制成，在0~150℃范围内与配接的热电偶具有一致的热电特性，起着延长热电偶
冷端的作用。
应当注意：补偿导线将热电偶的冷端延伸至具有延长导线的热电偶
补偿导线法原理图
远离热源、温度稳定的地方，若延伸端的温度不为零，则必须进行计算修正。
3．计算修正法：
当冷端温度T0保持恒定，但不等于0℃时，可采用计算修正法，对热电偶回路的测量电势值E AB(T，T0)加以修正。
根据中间温度定律：E AB(T，0) = E AB(T，T0)+E AB(T0，0)。若测得热电偶输出热电势E(T，T0)的数值，再由冷端温度T0查分度表得到冷端温度对应的热电势E(T0，0)，即可求得E AB(T，0)，再查分度表就能得到被测温度T了。
例题：用镍铬-镍硅热电偶测量加热炉温度。已知冷端温度T0=30℃，测得热电势E AB（T，T0）为33.29mV，求加热炉的温度？
解：先由镍铬-镍硅热电偶分度表查得E AB（30，0）＝1.203mV。根据中间温度定律可得：E AB（T，0）=E AB(T，T0)+E AB(T0，0)=33.29+1.203=34.493mV
再查镍铬-镍硅热电偶分度表得T=829.8℃。
4．电桥补偿法：
电桥补偿法可以在冷端温度无法恒定时对热电偶进行冷端补偿。
补偿电桥（冷端补偿器）的作用：在冷端温度变化时，提供一个与热电偶冷
端变化引起的热电势变化大小相等，但极性相反的补偿电势，使得测量电路输出热电势不随冷端温度变化的影响。如下图所示，热电偶回路中串接了电桥，桥臂电阻R1、R2、R3和限流电阻R d由温度系
数很小的锰铜丝绕制的，阻值几乎不随温
度变化，电阻Rc由温度系数较大的铜丝
绕制，随温度升高而增大。
Rc与冷端温度相同，当冷端温度T0
＝0℃时，电桥平衡，Uab＝0，补偿电桥不起作
电桥补偿法原理图
用；当T0＞0时，E AB（T，T0）将减小，而同时Rc增大，电桥失去平衡，Uab ＞0，若把Uab的增加与E AB（T，T0）的减小设计得相同，则总输出保持不变，实现了补偿。
5．仪表机械零点调整法：
当热电偶的冷端温度比较稳定，而测量精度要求不太高时，可将显示仪表的机械零位预先调整到已知的冷端温度值上，相当于在输入热电偶的热电势前先给
仪表输入一个热电势E （T 0，0）
，这样，仪表使用时的指示值为),()0,(00T T E T E ，消除了误差。使用时要注意：当气温变化时，由于
T 0变化了，应及时调整指针的位置。
（三）测量炉温电路
如下图所示，将热电偶的热端插入炉内检测炉温
T ，冷端通过补偿导线与测量仪表的输入铜导线相连，并插入冰瓶，保证T 0＝0℃，此时通过测量仪表测得
的热电势即可确定炉内的实际温度。假如冷端温度
T 0不能保证为0℃，则须进行计算修正。
（四）热电偶的选择、安装使用和校验
热电偶的选用应该根据被测介质的温度、
压力、介质性质、测温时间长短来选择热电偶和保护套管。
安装点要代表性，安装方法要正确。一般将热电偶安装在管道的中心线位置上，并使热电偶测量端面向流体，使测量端充分与被测介质接触，提高测量准确性，尽可能测得介质的真实温度。
为保证测温精度，热电偶要定期校验。校验的方法是用标准热电偶与被校验热电偶在同一校验炉或恒温水槽中进行比对。
（五）热电偶测温误差原因
1．热电偶的非均匀性分度误差：由于热电偶材料粗细不均匀或不纯等原因，使热电偶温差电特性与统一的分度表有一定的误差。测量炉温
2．冷端不为零。
3．热电偶长期处于高温环境下已氧化变质。
4．各连接点接触不良。
5．测量仪表精度不高。
5.1.4任务材料
各种类型热电偶产品说明书，热电偶，电气元器件和辅助材料，万用表，电源。
5.1.5任务步骤
1．教师给出参考资料，下发任务书。并重点讲解热电偶选型注意事项；2．学生分组进行课程练习；
3．参考资讯中典型应用案例，学生结合具体任务要求选定传感器类型；4．制定工作计划，根据元件及工具清单备齐物品。
5．学生现场安装、连接和调测传感器电路。
6．完成个人任务报告。撰写小组自评报告。
情景五温度传感器的连接与信号获取
任务2：管道温度检测
5.2.1任务目标
使学生了解热电阻的构成、测温范围和测温电路。
5.2.2任务内容
针对温度检测要求，确定热电阻。分析制定安装位置、实施效果检测方案，
成本分析。学生现场安装、连接和调测传感器电路。
5.2.3知识点
热电阻是利用导体的电阻率随温度变化这一物理现象来测量温度的。热电阻主要用于工业测温，它具有灵敏度高，稳定性、互换性好，精度高。但它需要外
加电源，测量温度不能太高，主要用于中、低温度（–200～＋650℃）范围的温度测量。热电阻与热电偶相比，在相同的温度下输出信号较大，易于测量；热电
阻的变化一般要经过电桥转换成电压输出。为了避免或减少导线电阻对测温的影响，工业热电阻一般采用三线制接法。
一、热电阻的外形、结构及性能
（一）热电阻的外形
（
（a）（b）（c）（d）
各种热电阻的外形
（a）普通铂热电阻；（b）小型铂热电阻；（c）防爆型铂热电阻；（d）铜热电阻
二）热电阻的结构形式
热电阻一般由测温元件（电阻体或电阻丝）、保护管和接线盒三部分组成，
如下图所示。
（三）热电阻的主要技术性能
1．热电阻材料的性能要求：
①电阻值的变化与温度的变化线性要好。
②电阻温度系数α要大且保持常数。α越大，灵敏度越高，纯金属的α比合金要高，所以一般采用纯金属作为热电阻。
③电阻率ρ要大。ρ越大，在相同灵敏度下，热电阻体积越小，热惯性越小，反
应速度越快。
④在测温范围内，材料物理、化学性能稳定。
⑤材料价格便宜，容易加工。
2．常用热电阻的主要技术性能：
常用热电阻的主要技术性能
材料铂铜使用温度范围（℃）－200～＋650 －50～150
电阻率（6
10
?m）0.0981～0.106 0.017
0～100℃间电阻温度系数α
（平均值）（1/℃）
0.00385 0.00428 铂热电阻结构图
1-金属保护套管；2-热电阻元件；3-绝缘材料；4-引线
二、热电阻工作原理
大多数金属在温度升高1℃时，电阻值增加0.4％～0.6％，热电阻就是利用金属材料的阻值随温度升高而增大的这一特性来测量温度的。首先将温度的变化转化为电阻值的变化，再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表指示或记录被测温度。
三、正确使用热电阻传感器
（一）电桥测量电路的采用
热电阻测温是将温度的变化转换为电阻值的变化，
由于电阻值的变化范围很小，一般采用电桥电路来测量微弱的阻值变化。
（二）三线制连接法
实际应用中，热电阻安装在生产环境中，感受被测介质的温度变化，
而测量电阻的电桥通常作为信号处理器或显示仪表的输入单元，随相应的仪表安装在控
制室。热电阻作为电桥的一个桥臂，其连接导线也就成为桥臂电阻的一部分，
并随环境温度的变化而变化，由于热电阻很小，连接导线阻值的变化给测量带来了较大的误差。为此，工业上常采用三线制接法，如下图所示。热电阻的两根引线的电阻值被分配在两个相邻的桥臂中，若
r 1=r 2,则由环境温度变化引起的引线电
阻值的变化造成的误差将相互抵消。特性
线性良好，电阻率较高，容易
加工，复制性好，物理、化学
性能稳定，但温度系数较小，
价格贵。在测温范围内线性较好，温度系数高，容易提纯，价格便宜，但电阻率小，体积大，容易氧化。
应用作为标准测温装置
适用低温，无水分，无腐蚀性
介质的测温。
热电阻的测量电路
（a ）r 3接检流计；（b ）r 3接电源回路
四、热电阻数字温度计
对于输油泵站进出口温度测量；热电、热力、蒸汽温度监测；
机电设备轴瓦温度监测；食品酿造、发酵温度测量；石油炼制化工
合成等测温场合，温度范围一般在0～500℃以内，可选用如右图所
示的数字温度计。
该数字温度计的测温器件为热电阻Pt100，它的主要技术参数如
下：
1．测量范围：-50～500℃
热电阻数字温度计2．精度：±0.5%FS
3．采样时间：1～5秒
4．显示：4位LCD
5．供电电源：3.6V/2Ah锂电池一节
6．环境条件：温度：-10～50℃，-35～55℃；湿度：≤95%RH
7．测深：30～2500mm
8．输入距离：三线 30m
9．冷端长度：80～200mm
10．安装螺纹：M27×2
5.2.4任务材料
各种类型热电阻产品说明书，热电阻，电气元器件和辅助材料，万用表，
电源。
5.2.5任务步骤
1．教师给出参考资料，下发任务书。并重点讲解温度传感器选型注意事项；
2．学生分组进行课程练习；
3．参考资讯中典型应用案例，学生结合具体任务要求选定传感器类型；
4．制定工作计划，根据元件及工具清单备齐物品。
5．学生现场安装、连接和调测传感器电路。6．完成个人任务报告。撰写小组自评报告。
情景五温度传感器的连接与信号获取
任务3：冰箱温度检测
5.3.1任务目标
使学生了解数字节能电冰箱温度检测点，测温范围、测温器件和测温电路。
5.3.2任务内容
针对冰箱温度检测要求，确定测温传感器。分析制定安装位置、实施效果
检测方案，成本分析。学生现场安装、连接和调测传感器电路。
5.3.3知识点
热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化较显著的特点制成的一种
热敏元件。它的测温范围在－50～350℃。它具有灵敏度高；热惯性小，反应速度快；体积小，使用方便；制作简单，价格低廉，易于大批量生产等优点。但它存在互换性差，热电特性为非线性的缺点。大量用于各种要求不太高的温度测量和温度控制中。
一、热敏电阻的外形结构及符号
（一）各种热敏电阻的外形
各种热敏电阻的外形图
（二）各种热敏电阻的外形结构及符号（如图2-21所示）
二、热敏电阻的工作原理
半导体材料的电阻率温度系数有从－（
1～6）％/℃～60％/℃范围内的各种数值，它为金属材料的温度系数的10～100倍。热敏电阻就是利用半导体材料的电阻值随温度的变化而显著变化的这一特性制成的测温传感器。
三、热敏电阻的分类
如右图所示，热敏电阻的温度系数有正有
负。按温度系数的不同，热敏电阻可分为负温
度系数热敏电阻（NTC ）和正温度系数的热敏
电阻（PTC ）两大类。
NTC 又分为负指数型和负突变型
（CTR ）两类，CTR 一般在某一温度范围内，
电阻值会发生急剧变化。PTC 分为线性型和突
变型两类。
（一）负温度系数热敏电阻NTC
电阻率ρ随着温度的增加比较均匀的减小的热敏电阻。主要用于温度测量和补偿，测温范围一般为–50～350℃，温度系数为－（1～6）％/℃。
（二）正温度系数热敏电阻PTC
它是一种新型的测温器件，温度变化与电阻率变化之间呈线性关系。
热敏电阻的外形结构及符号
ａ）圆片型；b ）柱型；c ）珠型；d ）铠装型；e ）厚膜型；f ）图形符号
1-热敏电阻；2-玻璃外壳；3-引出线；4-紫铜外壳；5-传热安装孔
各种热敏电阻的特性
（三）PTC（突变）、CTR热敏电阻
电阻率ρ随着温度的变化而变化，当超过某一温度值时，电阻率发生急剧变化的热敏电阻。它具有开关特性，适用于在某一较窄温度范围内做温度控制开关
或监测使用。
四、正确使用热敏电阻传感器
（一）热敏电阻的挑选
由于热敏电阻的热电特性具有非线性，因此在选用时，要挑选在使用温度范围内线性变化，且寿命长，不易损坏的热敏电阻。在一些场合，要外加线性化电
路或通过查表，才能得到准确的温度值。
在家用电器中，大量设备如电冰箱、电饭煲、空调器、热水器、电熨斗、洗
衣机等，都要对温度进行测量。数字节能电冰箱中就有四个感温探头，其中两个感温探头感测冷藏室上部和下部温度，另一个感温头感测冷冻室温度，还有一个位于台面的感温头感测环境温度。通过四个探头感测到环境、冷藏、冷冻的温度，再传输到控制系统进行处理，根据结果精确控制电冰箱的工作。它们的测温范围一般在－30℃～＋50℃，而且要求体积小，价格低，因此可选用热敏电阻作为测温传感器。冰箱冷藏室的温度范围一般在0℃～＋10℃；冷冻室温度范围在0℃～－30℃；环境温度在－10℃～＋40℃。结合热敏电阻的相关知识，可选用负温度系数热敏电阻NTC作为测温传感器。
（二）热敏电阻的测量电路
由于热敏电阻的灵敏度高，阻值变化大，可直接用下图所示电路进行控制显示。
热敏电阻温度控制电路
（三）热敏电阻用于管道流量检测
热敏电阻可用于管道流量的检测，如下图所示。图中R t1和R t2为热敏电阻，R t1放入流量管道中，R t2放入不受流体影响的容器内，R1、R2为一般电阻，四个电阻组成电桥。
当流体静止时，调节R2使电桥平衡，电流表无指示。当流体流动时，R t1的热量被带走，温度下降，导致R t1阻值变化，电桥失去平衡，电流计有示值，指
示值与流体流速成正比。
热敏电阻流量测量电路
5.3.4任务材料
各种类型热敏电阻产品说明书，热敏电阻，电气元器件和辅助材料，万用
表，电源。
5.3.5任务步骤
1．教师给出参考资料，下发任务书。并重点讲解热敏电阻选型注意事项；
2．学生分组进行课程练习；
3．参考资讯中典型应用案例，学生结合具体任务要求选定传感器类型；
4．制定工作计划，根据元件及工具清单备齐物品。
5．学生现场安装、连接和调测传感器电路。6．完成个人任务报告。撰写小组自评报告。
温度传感器的选用 摘要：在各种各样的测量技术中，温度的测量可能是最为常见的一种，因为许多的应用领域，掌握温度的确切数值，了解温度与实际状态之间的差异等，都具有极为重要的意义。就以测量为例，在力的测量，压力，流量，位置及电平高低等测量的过程中，为了提高测量精度，通常都会要求对温度进行监视。可以说，各种的物理量都是温度的函数，要得到精确的测定结果，必须针对温度的变化，作出精确的校正。 关键字：温度传感器热电偶热电阻集成电路 引言： 工业上常用的温度传感器有四类：即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温 度传感器；每一类温度传感器有自己独特的温度测量围，有自己适用的温度环境；没有一种温度传感器可以通用于所有的用途：热电偶的可测温度围最宽，而热电阻的测量线性度最优，热敏电阻的测量精度最高。 1、热电偶 热电偶由二根不同的金属线材，将它们一端焊接在一起构成；参考端温度（也称冷补偿端）用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差；而两种不同金属的焊接端放置于需 要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压，电压数值是所有联接端温度的函数，热电偶无需电压或电流激励。实际应用时，如果试图提供电压或电流激励反而会将误差 引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端，其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现；如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属，通常是铜，那末事情 真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实，实际上又建立了新的一对热电偶，在系统中引入了极大的误差，消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度，以硬件或硬件-软件相结 合的方式将这一联接所贡献的误差减掉，纯硬件消除技术由于线性化校正的因素，比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下，参考端温度的精确检测用热电阻RTD，热敏电 阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说，热电偶可由任意的两种不同金属构建而成，但在实践中，构成热电偶的两种金属组合已经标准化，因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。
温度传感器是指能感受温度并能转换成可用输出信号的传感器。温度是和人类生活环境有着密切关系的一个物理量，是工业过程三大参量（流量、压力、温度）之一，也是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一。温度测量是一个经典而又古老的话题，很久以来，这方面己有多种测温元件和传感器得到普及，但是直到今天，为了适应各工业部门、科学研究、医疗、家用电器等方面的广泛要求，仍在不断研发新型测温元件和传感器、新的测温方法、新的测温材料、新的市场应用。要准确地测量温度也非易事，如测温元件选择不当、测量方法不宜，均不能得到满意结果。 据有关部门统计，2009年我国传感器的销售额为327亿元人民币，其中温度传感器占整个传感器市场的14％，主要应用于通信电子产品、家用电器、楼宇自动化、医疗设备、仪器仪表、汽车电子等领域。 温度传感器的特点 作为一个理想的温度传感器，应该具备以下要求：测量围广、精度高、可靠性好、时漂小、重量轻、响应快、价格低、能批量生产等。但同时满足上述条件的温度传感器是不存在的，应根据应用现场灵活使用各种温度传感器。这是因为不同的温度传感器具有不同的特点。 ● 不同的温度传感器测量围和特点是不同的。 几种重要类型的温度传感器的温度测量围和特点，如表1所示。 ● 测温的准确度与测量方法有关。 根据温度传感器的使用方法，通常分为接触测量和非接触测量两类，两种测量方法的特点如 ● 不同的测温元件应采用不同的测量电路。 通常采用的测量电路有三种。“电阻式测温元件测量电路”，该测量电路要考虑消除非线性误差和热电阻导线对测量准确度的影响。“电势型测温元件测量电路”，该电路需考虑线性化和冷端补偿，信号处理电路较热电阻的复杂。“电流型测温元件测量电路”，半导体集成温度传感器是最典型的电流型温度测量元件，当电源电压变化、外接导线变化时，该电路输出电流基本不受影响，非常适合远距离测温。 温度测量的最新进展 ● 研制适应各种工业应用的测温元件和温度传感器。 铂薄膜温度传感器膜厚1μm，可置于极小的测量空间，作温度场分布测量，响应时间不超过1ms，偶丝最小直径25μm，热偶体积小于1×10-4mm3，质量小于1μg。 多色比色温度传感器能实时求出被测物体发射率的近似值，提高辐射测温的精
温度传感器的常见分类温度传感器应用大全 温度传感器在我们的日常生活中扮演着十分重要的角色，同时它也是使用范围最广，数量最多的传感器。关于它你了解多少呢？本文主要介绍的就是各种温度传感器的分类及其原理，温度传感器的应用电路。 温度传感器从17世纪温度传感器首次应用以来，依次诞生了接触式温度传感器，非接触式温度传感器，集成温度传感器，近年来在智能温度传感器在半导体技术，材料技术等新技术的支持下，温度传感器发展迅速，由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度，又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑，使用也更加方便。 1、热电偶传感器： 两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的，接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关，当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端，另一端温度为TO，称为自由端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势，这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 2、热敏电阻传感器： 热敏电阻是敏感元件的一类，热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变，与一般的固定电阻不同，属于可变电阻的一类，广泛应用于各种电子元器件中，不同于电阻温度计使用纯金属，在热敏电阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物，正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件，热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度，通常是-90℃?130℃。 3、模拟温度传感器： HTG3515CH是一款电压输出型温度传感器，输出电流1～3.6V，精度为±3％RH，0～100％RH相对湿度范围，工作温度范围-40～110℃，5s响应时间，0±1％RH迟滞，是一个带
任务工单 课程名称任务名称 学习日期年月日班级级班 组长组号第组 安全员监督员 小组成员 安全教育是□否□不知道□ 学习目标清楚□不清楚□不知道□ 资讯类型电脑□网络□教材□维修手册□杂志□实物□ 工单任务信息 一、水温传感器的作用 水温传感器的作用是把冷却水温度转换为电信号，输入ECU后有、 、、等作用。 二、水温传感器的工作原理 水温传感器由NTC（负温度系数）热敏电阻构成，冷却液温度的变化引起电阻值的变化，当水温越电阻，当水温越高电阻。 三、水温传感器检修 1、水温传感器的英文缩略语是、。 2、水温传感器1的2号线的线束颜色是。 3、写出下面缩略语的含义 K20: DTC: VT: BU: GN: BK: 4、电路检修（针对水温传感器1）： （1）连接解码仪，选择插头类型是 （2）记录故障现象 （3）读取故障码并记录，故障码为，水温温度为摄氏度。 （4）关闭电源，拔下水温传感器插头，测量2号端子和搭铁之间的电阻为欧姆。（5）拔下传感器插头，打开电源，测量1号端子和搭铁之间的电压为伏。（6）关闭电源，取下蓄电池负极，拔开发动机控制模块X1和X2，测量1号线和搭铁之间
的电压为伏，2号线和搭铁之间的电压为伏；测量1号线端对端的电阻为欧姆，2号线端对端的电阻为欧姆。 5、部件检查 测量水温传感器1号和2号端子之间的电阻为欧姆。 6、确定故障范围 7、复位。 四、想一想 1、水温传感器根据热敏电阻的阻值变化获取信号，负温度系数水温传感器插头被拔开时，相当于1号和2号端子之间的电阻为无穷大，那么此时显示的冷却液温度是 摄氏度；当1号和2号端子直接相连时，显示的冷却液温度是摄氏度。 2、你认为冷却液温度传感器2的作用是： 学习小结 画出今天学到的电路图： 小组分工方案 评价 自评优秀□良好□合格□不合格□ 问题反馈：
情景五 温度传感器的连接与信号获取 任务1：炉温检测 5.1.1任务目标 使学生了解炉温检测器件、测温范围和测温电路。 5.1.2任务内容 针对炉温检测要求，确定温度传感器。分析制定安装位置、实施效果检测方案，成本分析。学生现场安装、连接和调测传感器电路。 5.1.3知识点 热电偶传感器是一种自发电式传感器，测量时不需要外加电源，直接将被测量转换成电势输出。使用十分方便，常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。它的测温范围很广，常用的热电偶测温范围为－50℃～＋1600℃，某些特殊热电偶最低可测－270℃，最高可达＋2800℃。 它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。 一、热电偶的外形结构、种类和特性 （一）常用热电偶的外形 各种普通装配型热电偶的外形如下图所示。 各种普通装配型热电偶 接线盒 引出线套管 不锈钢保护套管 热电偶工作端 固定螺纹
各种铠装型热电偶的外形如下图所示。 各种防爆型热电偶的外形如图所示。 （二）热电偶的结构 接线盒固定装置 B -B 金属导管绝缘材料 A 放大 A B B 各种防爆型热电偶 （a ） （b ） 热电偶的结构 （a ）普通热电偶；（b ）铠装热电偶 各种铠装型热电偶
（三）热电偶的分类 1．热电偶的结构分类： （1）普通热电偶： 普通热电偶一般由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。常用于测量气体、蒸气和各种液体等介质的温度。 （2）铠装热电偶： 铠装热电偶又称缆式热电偶，此种热电偶是将热电极、绝缘材料连同保护管一起拉制成型，经焊接密封和装配等工艺制成的坚实的组合体。可做得很细、很长，可弯曲，外径小到1～3mm。主要特点是测量端热容量小、动态响应快、绕性好、强度高。 2．热电偶的种类： （1）标准型热电偶： 标准型热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶。标准热电偶有配套显示仪表可供选用。 国际电工委员会（IEC）向世界各国推荐了8种热电偶作为标准型热电偶。表2-1是它们的基本特性。热电偶名称的含义如下： 标准型热电偶及基本特性
各种温度传感器分类及其原理.
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量 (取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T 的微分热电势为热电势率, 又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2. 热电偶的种类
常用温度传感器的对比分析及选择 大致的要点： 1．温度传感器概述：应用领域，重要性； 2．四种主要的温度传感器类型的横向比较 3．热电偶传感器 4．热电阻传感器 5．热敏电阻传感器 6．集成电路温度传感器以及典型产品举例 7．温度传感器的正确选择及应用 在各种各样的测量技术中，温度的测量可能是最为常见的一种，因为任何的应用领域，掌握温度的确切数值，了解温度与实际状态之间的差异等，都具有极为重要的意义。就以测量为例，在力的测量，压力，流量，位置及电平高低等测量的过程中，为了提高测量精度，通常都会要求对温度进行监视，如压力或力的测量，往往是使用惠斯登电阻电桥，但组成电桥的电阻随温度变化引起的误差，往往会大大超过待测力引起的电阻值变化，如不对温度进行监控并据此校正测量结果，则测量完全不可能进行或者毫无效果。其他参数测量也有类似问题，可以说，各种的物理量都是温度的函数，要得到精确的测定结果，必须针对温度的变化，作出精确的校正。本文就是帮助读者针对特定的用途，选择最为合适的温度传感器，并进行精确的温度测量。 工业上常用的温度传感器有四类：即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温度传感器；每一类温度传感器有自己独特的温度测量范围，有自己适用的温度环境；没有一种温度传感器可以通用于所有的用途：热电偶的可测温度范围最宽，而热电阻的测量线性度最优，热敏电阻的测量精度最高。表1是四类传感器的各自独特的性能特性及相互比较。表2是四类传感器的典型应用领域。
热电偶--通用而经济 热电偶由二根不同的金属线材，将它们一端焊接在一起构成，如图1所示；参考端温度（也称冷补偿端）用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差；而两种不同金属的焊接端放置于需要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压，电压数值是所有联接端温度的函数，热电偶无需电压或电流激励。实际应用时，如果试图提供电压或电流激励反而会将误差引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端，其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现；如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属，通常是铜，那末事情真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实，实际上又建立了新的一对热电偶，在系统中引入了极大的误差，消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度（参见图1），以硬件或硬件-软件相结合的方式将这一联接所贡献的误差减掉，纯硬件消除技术由于线性化校正的因素，比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下，参考端温度的精确检测用热电阻RTD，热敏电阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说，热电偶可由任意的两种不同金属构建而成，但在实践中，构成热电偶的两种金属组合已经标准化，因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。
广州东风汽车学院机电全能毕业论文 发动机冷却液温度传感器间歇性故障排除 一、前言 汽车是人类进步的主要标志，现代科技的结晶，为人类日常生活带来了更加便宜捷的交通服务。如今，社会的发展、科技的不断进步，对我们汽车维修人员也提出了更高的要求，进入电子产品时代，各汽车科技产品的不断问世，这对我们维修人员来说，不但给学习带来了机遇，同时出警告我们维修人员具有很大的挑战，我们只有不断加强学习先进科技文化水平，才能迎接在汽车维修过程中带来的不同挑战，因此，我们在以后的实践中需要不断努力才能稳步前进。 二、关键词：冷却液温度传感器、间歇故障、更换、故障排除 三、摘要： 本文主要介绍一辆装备东安4Q-ME 发动机，德而福电子燃油控制系统的柳州五菱小面包汽车，由于发动机水温传感器间歇故障导致在行驶中有突然加速不畅，急加速时发动机会抖动，转速会下降的故障诊断及排除过程。 四、正文：（故障诊断与排除） 该车是在2011年1月份来到我院的，具车主反映该车在特约服务站维修多次，也更换了发动机ECU和主机电器等。同时也调整过曲轴位置传感器与触发齿轮间的间隙，但是故障一直未能排除。得知我院维修技术力量雄厚，故慕名前来检修，盼望能解决问题。 老师安排到我为该车进行故障诊断。在该车没有熄火怠速的情况下，使用了X—431发动机故障检测电脑对发动机进行了检测。第一步首先读取故障码，检测仪无故障码显示。第二步接着进行数据分析，在所有发动机参数当中，发现与冷却液温度有关的传感器的数据存在异常，显示的信号电压为3.65V，冷却液温度显示为-6度。与实际冷却液温度明显不符。在熄火后检测冷却液温度传感器的电阻，发现其电阻值正常，检测冷却液温度传感器的电路也未发现有什么异常情况。冷却液温度传感器安装在发动机机体或汽缸上，与冷却液接触，用来检测发动机循环冷却液的温度，并将检测结果传输给电控单元以便修正喷油量和点火正时。水温传感器采用对对温度变化非常敏感的热敏电阻制成，其结构及与电控单元连接，《如图》。传感器两根导线都和电控单元连接，其中一根为搭铁线，热敏电阻经常采用温度系数电阻，水温越低，热敏电阻阻值越大，电控单元根据这一信号，增加喷油量，可以使混合气浓度增加。但是，在重新启动发动,这时发动机的工作有恢复正常。综合故障现象和发动机有关数据分析认为，在发动机达到正常工作温度后，发动机ECU接收到的是极低的冷却液温度信号，导致发动机ECU所修正的喷油量和点火正时均是满足发动机冷却液温度极低时的工况需要，因而导致了发动机加速不良，不易启动。同时空调系统也是由发动机ECU控制的，冷却液极低的情况下ECU自然就会切断空调系统的工作。 综合以上分析，该故障应为冷却液温度传感器间歇不良所致。为了进一步验证上述的分
汽车温度传感器的检测方法 常用的温度传感器有热电阻式、热电偶式、热敏铁氧体式、晶体管型、集成型等 5 种。随着汽车电子控制技术的发展，温度传感器的应用也越来越广，例如，冷却液温度传感器、空气温度传感器、变速器油温度传感器、排气温度传感器( 催化剂温度传感器) 、EGR 监测温度传感器、车外温度传感器、车内温度传感器、日照温度传感器、蒸发器出口温度传感器、热敏开关等。如何在实际维修中，对温度传感器进行快速检测? 一般有用万用表测电压、测电阻等方法，现述如下。 一、冷却液温度传感器 当出现因汽车负载过大、缺水、点火时间不对、风扇不转等故障，造成冷却液温度过高时。会使发动机机体温度上升，从而使发动机不能工作，所以在仪表系统内设计了冷却液温度表。利用冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度，让驾驶员能够直观地看出，发动机冷却液在任何工况时的温度，并及时作出相应的处理。在电控系统中也安有冷却液温度传感器，用 于喷油量修正信号。冷却液温度传感器安装在发动机缸体或缸盖的水套上，与冷却液直接接触，用于测量发动机的冷却液温度。冷却液温度表使用的温度传感器是一个负温度系数热敏电阻(NTC) ，其阻值随温度升高而降低，有一根导线与电控单元ECU 相连。另一根为搭铁线．如图l 所示。 1 ．用万用表检测冷却液温度传感器 (1) 在车检查。将点火开关关闭，拆下传感器的连接器，用汽车专用万用表的Rx1 挡，测试传感器两端子的阻值。以皇冠 3 ．O 的THW 和E2 端子为例，在温度为0 ℃时，电阻为4 —7k Ω；在温度为20 ℃时，电阻为 2 ～3k Ω；在温度为40 ℃时间，电阻为O ．9 一1 ．3k Ω；在60 ℃时为O.4 ～0 ．7k Ω，在80 ℃时，为0 ．2 ～O ．4k Ω。冷却液温度传感器的电阻值与温度的高低成反比。 (2) 单件检查。拆下冷却液温度传感器导线连接器，然后从发动机上拆下传感器。将传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水。随着温度逐渐升高。用万用表电阻挡测量传感器的电阻值，将测得的值与标准值相比较，若不符合，应更换冷却液温度传感器。 2 ．冷却液温度传感嚣输出信号电压的检查 安装好冷却液温度传感器，将传感器的连接器插好。当点火开关置于ON 位置时，测量图 1 中连接器“ THW ”端子( 丰田车) 或ECU 连接器“THW ”端子与E2 间输出电压。所测得的电压应与冷却液温度成反比变化。 拆下冷却液温度传感器线束插头，打开点火开关，测量冷却温度传感器的电源电压应为5V 。 3 ．冷却液温度传感器与ECU 连接线柬阻值的检查 用高阻抗万用表电阻挡，测量冷却液温度传感器与ECU 两连接线束的电阻值( 传感器信号端、地线端分别与对应ECU 的两端子间的电阻值) ，其线路应导通。若线路不导通或电阻值大于规定值，则说明传感器线束断路或连接器接头接触不良，应进一步检查或更换。
常用温度传感器比较 一.接触式温度传感器 1. 热电偶： （1）测温原理： 两种不同成分的导体（称为热电偶丝或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电动势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测 量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表连接，显示出热电偶所产生的热电动势，通过查询热电偶分度表，即可得到被测介质温度。 （2）测温范围： 常用的热电偶从-50~+1600C均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到- 269C（如金铁镍铬），最高可达+28000（如钨-铼）。 （3）常用热电偶型号： （4）实例： T型热电偶，测温范围-40~350C，详细信息见T型热电偶实例。 2. 热电阻： （1）测温原理： 热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化 而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。 目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即： R=R o [1+ a（t-t 0）] 式中，R为温度t时的阻值；R o为温度t o （通常10=00 ）时对应电阻值；a为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为： R =Ae B/t 式中R为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。 （2）测温范围：
金属热电阻一般适用于-200~5000范围内的温度测量，其特点是测量准确、 稳定性好、性能可靠。 半导体热敏电阻测温范围只有-50~300C左右，且互换性较差，非线性严重，但温度系数更大，常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上) 。 (3)常用热电阻： 目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150C 易被氧化。 中国最常用的有R°=10Q、R°=100Q和R°=1000Q等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R o=50Q和R o=100Q两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。 (4)实例： Pt100为正温度系数热敏电阻传感器，测量范围-200 C ~850C，允许温度偏差值0.15+0.002|t| ，最小置入深度200mm最大允许电流5mA详细信息见Pt100 实例。 3. 集成温度传感器： <1>模拟式温度传感器： (1)原理： 将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上，具 有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点。 (2)常见模拟式温度传感器： 电压输出型： LM3911、LM335 LM45 AD22103 电流输出型： AD590。 (3)实例： LM135\235\335系列是美国国家半导体公司(NS)生产的一种高精度易校正的集成温度传感器，是电压输出型温度传感器，工作特性类似于齐纳稳压管。该系列器件灵敏度为10mV/K，具有小于1Q的动态阻抗，工作电流范围从400^A 到5mA，精度为1C，LM135的温度范围为-55 C?+150C，LM235的温度范围为-40 C ?+125C，LM335 为-40C ~+100°C。封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。详细信息见 LM135，235，335.pdf。 AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为3~30V,可以承受44V正向电压和20V反向电压，测温范围为-55 C?+150C，输出电流为223卩 A~423卩A,输出电流变化1卩A相当于温度变化1 C，最大非线性误差为土03C,响应时间仅为20卩s，重复性误差低至土0.05C,功耗约为2mW, 输出电流信号的传输距离可达到1km以上，作为一种高阻电流源，最高可达 20血，所以它不必考虑选择开关或CMO多路转换器所引入的附加电阻造成的误差,适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。详细信息见AD590.pdf。 <2>数字式温度传感器： (1)原理： 将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上，直接输出反应被测温度的
一．主题：温度传感器 二．内容 接触式温度传感器 1.热电偶： （1）测温原理: 两种不同成分的导体（称为热电偶丝或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电动势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表连接，显示出热电偶所产生的热电动势，通过查询热电偶分度表，即可得到被测介质温度。 （2）测温范围： 常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 （3）常用热电偶型号： （4）实例： T型热电偶，测温范围-40~350℃。 2.热电阻： （1）测温原理: 热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。 目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。 金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即： Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为： Rt =AeB/t 式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。 （2）测温范围： 金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。 半导体热敏电阻测温范围只有-50~300℃左右, 且互换性较差，非线性严重，但温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上）。 （3）常用热电阻： 目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜：铂电阻精度高，适用于中性和氧化性介质，稳定性好，具有一定的非线性，温度越高电阻变化率越小；铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系，温度线数大，适用于无腐蚀介质，超过150℃易被氧化。 中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种，它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000；铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种，它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。 （4）实例： Pt100为正温度系数热敏电阻传感器，测量范围-200℃~850℃，允许温度偏差值
使用维修 发动机温度传感器的检测 张成祥 ( 四川机电职业技术学院,四川攀枝花617064) 摘 要:对现代电控发动机中水温和进气温度传感器的检测方法进行了阐述。关键词:温度传感器;检测方法 中图分类号:TK418 文献标识码:A 文章编号:100124357(2008)0420054202 1 概 述 发动机温度传感器包括水温和进气温度传感器,是电控发动机中众多传感器中的一种,是现代发动机的感觉器官,其作用是感知冷却水和进气的温度并将感知的温度转换成电信号向电控单元(ECU )输出。ECU 根据感知温度的高低对喷油量作出进一步的修正,从而使发动机处于最佳的工作状态运行。一旦温度传感器损坏或工作不正常,则电控发动机将会工作失常,出现故障。例如,当电喷车出现怠速过高,过低,混合气稀或冒黑烟,冷车不好发动等故障时,应想到要检测一下水温传感器是否正常。因此,掌握发动机温度传感器的检测方法在汽车检测与故障诊断技术中显得十分重要。 2 温度传感器的控制电路及工作原理 水温传感器一般安装在缸体水道或节温器上;进气温度传感器安装在空气流量计或进气管道内。水温和进气温度传感器的的控制电路见图1所示。 水温和进气传感器多采用负温度系数的热敏电阻。ECU 中的固定电阻R 与传感器的热敏电阻串联组成一分压器。接通点火开关,ECU 首先通过固定电阻R 给传感器输出一个5V (或12V )的参考电压,热敏电阻的阻值变化时,固定电阻R 所分得的电压值(即传感器的信号电压)随之变化,见图1所示。 当温度变低时,热敏电阻的电阻值增大,电路中的电流减小,ECU 检测到的信号电压增高,热敏电阻的阻值逐渐减小,电路中的电流增大,固定电阻上的电压逐渐增大,因此ECU 检测到的信号电压逐渐降低,根据信号ECU 将逐渐修正喷油量 。 图1 水温和进气温度传感器的控制电路 3 温度传感器的性能检测 温度传感器的性能检测方法有就车检测和车下检测两种。 (1)就车检测:水温传感器的插头上有两根线,一根是信号打铁回路线,另一根是信号线,首先拔下传感器的插头,打开点火开关,把数字万用表的两个表笔分别插入拔下的插头两端,万用表上显示电压应该在417～510V 之间,显示负值,可以互换表笔,如果没有电压或电压很低,就要检查线路和电脑板信号端是否正常。信号电压正常后, 第30卷(2008)第4期 柴油机 D iesel Engine Vol .30(2008)No .4
冷却液温度传感器故障的诊断与排除 申报工种：汽车维修电工 申报等级：技师
目录 内容摘要-------------------------------------- 第 4 页关键词----------------------------------------第 4 页前言------------------------------------------第 5 页正文内容---------------------------------------第 6 页结束语----------------------------------------第 10 页致谢------------------------------------------第 10 页参考文献------------------------------------- 第 10 页
内容摘要 本文主要介绍一台别克君威2.0轿车，由于冷却液温度传感器接头生锈，使得连接电阻值增大，导致输出信号电压偏高。电脑误检测到发动机水温偏低，修正了喷油时间，增加了喷油量，使得车辆油耗增加，排气管冒轻微的黑烟。 关键词：冷却液温传感器油耗增加传感器检测
前言 电控燃油喷射系统根据转速传感器提供的发动机转速信号，和进气压力传感器（或空气流量计）所测量的进气量，计算出每一个工作循环所需的基本喷油量，并根据节气门位置传感器、冷却液温度传感器、空气温度传感器、点火开关等信号进行喷油时间综合修正，对喷油量做出精确的控制，从而提高了发动机的动力性，减少燃油消耗，环境污染小等一系列优点。但若冷却液温度传感器或其线路有故障则会造成发动机的控制失调，影响发动机的使用性能，造成车辆动力性和经济性的变差，污染大气环境。
温度传感器工作原理与类型 前言:温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 一、温度传感器热电偶的应用原理 温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨-铼)。 ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．温度传感器热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。 2．温度传感器热电偶的种类及结构形成 (1)温度传感器热电偶的种类 常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所谓标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感器热电偶我国从1988年1月1日起，温度传感器热电偶
几类常用的温度传感器 温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现，温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口。 温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数NTC，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。 表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的，但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25)，该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比，通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例，25℃时阻值为10KΩ的电阻，在0℃时电阻为28.1KΩ，60℃时电阻为4.086KΩ；与此类似，25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非线性的。 虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻值，计算公式如下：
常见空调品牌温度传感器阻值[复制链接] 徐优我徐优我当前离线UID329478阅读权限25推广幽默在线时间小时日志注册时间2012-11-1最后登录1970-1-1. 窥视卡雷达卡 电梯直达楼主 发表于2013-3-19 09:59:17 | 只看该作者|倒序浏览|阅读模式注册家电维修技术论坛,与同行畅聊维修技术,享更多技术论坛功能。 您需要登录才可以下载或查看,没有帐号?快速注册 x 本帖最后由zdy997 于2013-3-19 10:40 编辑 一般厂家根据空调室内机微型电脑控制主板的参数来确定温度传感器的阻值是多大的,如海尔的,室温23K,管温10K,排气管温在80度时50K,常温是400~600K ,当阻值随温度升高而降低,随温度降低而增大,工作原理是压力式温度传感器:利用感温物质的压力随温度的变化而变化的性质来测量温度,是压力式温度传感器的基本测温原理。 常见的各种品牌的温度传感器的阻值如下: 海尔空调温度传感器阻值:海尔的,室温23K,管温10K,排气管温在80度时50K,常温是400~600K 海尔KFRD-48LW/Z2的环温15K管温5。7K均来自实测 TCL空调温度传感器阻值:TCL的RT和PT都是5K的.OT是10K的. 美的空调温度传感器阻值:美的室温7K,管温8K 新科空调温度传感器阻值:新科管温常温下8k.志高常温(25度下5.5k 三菱空调温度传感器阻值:三菱空调在35度左右时,环、管都是5K左右,
格力空调温度传感器阻值:格力空调管温有3种规格,5K、10K、15K。 科龙空调温度传感器阻值:25度时LG3681HT感温10K,管温5K。科龙 35GW/N2F都为20K 科龙华宝的吧它一直用的20K的室温和管温化霜也是,奥克斯环温管温外机感温都是5K 空调温度传感器工作原理: 1、压力式温度传感器:利用感温物质的压力随温度的变化而变化的性质来测量温度,是压力式温度传感器的基本测温原理。 2、膨胀式温度传感器是根据物体热胀冷缩原理制成的。根据膨胀物质的形态又分为固体膨胀式和液体膨胀式两大类水银温度计是利用水银液体的热胀冷缩性质来测温的,属于液体膨胀式温度计双金属温度计属于固体膨胀式温度计双金属温度计的测温元件是用线膨胀系数相差较大的两种不同金属材料叠焊在一起制成的。由于两个金属片的线膨帐系数不—样当温度升高时,双金属片将向膨胀系数小的一侧弯曲,温升越高,弯曲就越大。它是利用双金属片形变位移的大小与温度变化成正比的关系,通过杠杆放大机构带动指针,指小出温度值。同时通过杠杆带动记录指针(笔,在匀速前进的记录纸上自动汜录出所测温度。双金属温度汁结构简单,机械强度大,价格低廉,但其精度低,量程和使用范围有限。 3、热电阻式温度传感器:热电阻式温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两类。大多数金属热电阻的阻值随其温度增高而增大,称具有正的温度系数;而半导体热敏电阻的阻值一般随温度升高而减小称具有负的温度系数。由于导体和半导体的电阻阻值随温度变化,因此,测量它们的电阻值,便可测出相应的温度 铜热电阻的特点是它的电阻值与温度的关系足线性的,电阻温度系数也比较大,而且材料容易提纯,价格比较便宜:但它的电阻率低,精度不高,高温时易氧化,化学稳定性差;所以在温度不高、对传感器体积没有特殊限制时,可以使用铜热电阻。用半导体热敏电阻作温度传感器日趋广泛,半导体热敏电阻分度号有两种:NTC(负温度系
进气温度传感器的检测方法 进气温度传感器的安装位置有3种：在D型EFI系统中，它安装在空气滤清器之后的进气软管上;在L型EFI系统中，它安装在空气流量传感器上;有的进气温度传感器安装在进气压力传感器内。进气温度传感器内部，也是一个具有负温度电阻系数的热敏电阻。外部用环氧树脂密封。进气温度传感器与ECU的连接电路如下左图所示。 1.检测电阻 进气温度传感器的电阻检测方法及要求与冷却液温度传感器基本相同。单件检查时，将点火开关置于OFF位置，拆下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下。用电热吹风、或热水加热进气温度传感器，并用万用表电阻档，测量在不同温度下两端子间的电阻值。将测得的电阻值与标准数值进行比较，如果与标准值不符，则应更换进气温度传感器。 2、检测电压 (1)检测电源电压。拆下进气温度传感器线束插头，打开点火开关，测量进气温度传感器的电源电压，应为5V。 (2)测量输入。信号电压。将点火开关置于ON位置，用万用表的电压挡测量图中ECU的THA与E2间的电压，该电压值应在0.5～3.4V(20℃)范围内。若不在规定范围内，则应进一步检查进气温度传感器连接线路是否接触不良或存在断路、短路故障。(3)检查进气温度传感器连接线束电阻。用数字式万用表的电阻挡测量传感器插头与ECU插接器端子间电阻，即传感器信号端、地线端分别与对应的ECU的两端子电阻。如果不导通或电阻值大于1Ω，说明传感器连接线路或插头接触不良，应进一步捡查。 废气再循环温度传感器 废气再循环温度传感器如下右图所示，安装在废气再循环管道上，用于测量废气再循环气体温度。当废气再循环阀开启时，所测温度上升，传感器告知电控单元废气再循环系统工作。 三种温度传感器的共同特点：传感器电阻采用负温度系数的热敏电阻，传感器电路工作原理也相似。ECU提供5V电源，热敏电阻另一端通过ECU搭铁，ECU检测热敏电阻两端的信号电压。环境温度升高，电阻值减少，信号电压变小;环境温度降低，电阻值增大。信号电压变大。 双金属片式温度传感器 热敏铁氧式温度传感器，常用于控制散热器的冷却风扇，它安装在散热器冷却液的循环通路上。 热敏铁氧式温度传感器的检修方法如下： 当发动机的冷却液温度高于规定值时，如果散热器冷却风扇不运转，则应检查散热器冷却风扇工作电路。首先检查线路连接情况，检查有无断路、短路，以及风扇继电器的工作和热敏铁氧体式温度传感器的工作情况。 检查热敏铁氧体式温度传感器。将热敏铁氧体式温度传感器置于容器中，连接万用表，在加热的同时检查传感器的工作情况。正常情况下，在冷却液温度为规定温度时，传感器处于导通状态，万用表指示0Ω。在冷却液温度高于规定温度时，传感器应断开(传感器不导通)，万用表指示电阻为∞，否则说明热敏铁氧体式温度传感器已损坏，应当更换。 案例分析 故障现象一辆大众帕萨特1.8T小轿车，出现不易起动的故障现象，每次都要多次点火