第八章热电式传感器解析
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第1章概述1.什么是传感器传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器的共性是什么传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性,将非电量(如位移、速度、加速度、力等)输入转换成电量(电压、电流、电容、电阻等)输出。
传感器由哪几部分组成的由敏感元件和转换元件组成基本组成部分,另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
传感器如何进行分类(1)按传感器的输入量分类,分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
(2)按传感器的输出量进行分类,分为模拟式和数字式传感器两类。
(3)按传感器工作原理分类,可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
(4)按传感器的基本效应分类,可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
(5)按传感器的能量关系进行分类,分为能量变换型和能量控制型传感器。
(6)按传感器所蕴含的技术特征进行分类,可分为普通型和新型传感器。
传感器技术的发展趋势有哪些(1)开展基础理论研究(2)传感器的集成化(3)传感器的智能化(4)传感器的网络化(5)传感器的微型化改善传感器性能的技术途径有哪些(1)差动技术(2)平均技术(3)补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5)稳定性处理第2章传感器的基本特性什么是传感器的静态特性描述传感器静态特性的主要指标有哪些答:传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时,输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
传感器输入-输出特性的线性化有什么意义如何实现其线性化答:传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是:切线或割线拟合,过零旋转拟合,端点平移来近似,多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
第8章热电式传感器
三、填空题
四、简答题
1、答:①两种不同材料的导体(或半导体)A、B两端相互紧密地连接在一起,组成一个闭合回路。
当两接点温度不等时,回路中就会产生大小和方向与导体材料及两接点的温度有关的电动势,从而形成电流,这种现象称为热电效应。
该电动势称为热电动势。
②接触电动势:接触电势是由两种导体的自由电子密度不同而在其接触处形成的热电势。
它的大小取决于两导体的材料及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关。
③温差电动势:是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的一种电势。
知识点:热电偶
2、答:中间导体定律:热电偶测温时,若在回路中接入第三种导体,只要其两端的温度相同,则对热电偶回路总的热电势不产生影响。
中间导体定律的意义在于:在实际的热电偶测温应用中,测量仪表和连接导线可以作为第三种导体对待。
知识点:热电偶
3、答:标准电极定律:如果两种导体A,B分别与第三种导体C组成的热电偶所产生的热电动势已知,则由这两个导体A,B组成的热电偶产生的热电动势可由下式确定:
E AB(t,t0)=E AC(t,t0)- E BC(t,t0)
标准电极定律的意义在于,纯金属的种类很多,合金的种类更多,要得出这些金属件组。
热电偶式温度传感器工作原理《热电偶式温度传感器工作原理》1. 引言嘿,你有没有想过在一些高温的工业环境里,人们是怎么准确知道温度的呢?或者说,你家烤箱里的温度又是怎么被精确测量的呢?今天呀,咱们就来一起深入了解一下热电偶式温度传感器的工作原理,从它最基础的概念到各种各样的应用,都会给大家讲得明明白白的。
这篇文章呢,会先给大家讲讲基本概念和理论背景,然后深入剖析它的运行机制,再说说在日常生活和高级技术领域的应用,还会聊聊大家常见的一些误解以及一些相关的趣味知识,最后来个总结和展望。
2. 核心原理2.1基本概念与理论背景热电偶式温度传感器,说白了,就是一种利用热电效应来测量温度的装置。
那什么是热电效应呢?这就得追溯到1821年,塞贝克发现了这个有趣的现象。
当两种不同的导体或者半导体A和B组成一个闭合回路的时候,如果两个接点的温度不同,那么在这个回路里就会产生电动势,这个电动势就叫做热电势,这种现象就是热电效应。
就好比两个人跑步,一个在平坦的路上跑,一个在有点坡度的路上跑,他们的速度就会不一样,这个不同就像热电势一样产生了。
这两种不同的导体或者半导体的组合就叫做热电偶。
2.2运行机制与过程分析咱们来具体说说它是怎么工作的。
假设我们有一个热电偶,它的两个接点,一个叫测量端(也叫热端),另一个叫参考端(也叫冷端)。
当测量端的温度发生变化的时候,因为热电效应,就会产生热电势。
这个热电势的大小呢,和测量端与参考端的温度差是有关系的。
就像我们用一个弹簧秤去称东西,东西越重,弹簧的形变就越大,这里温度差越大,热电势也就越大。
举个例子,如果我们把热电偶的测量端放在一个正在加热的锅里,参考端放在室温环境下,随着锅里温度的升高,热电势就会不断变化。
这个热电势可以通过测量电路测出来,然后根据热电势和温度差的关系(这个关系是事先确定好的,就像我们知道某种尺子上的刻度和长度的对应关系一样),就可以算出测量端的温度了。
3. 理论与实际应用3.1日常生活中的实际应用在日常生活中,热电偶式温度传感器也很常见呢。