热电阻传感器ppt课件

2.3热电阻传感器，2.3.1(金属)热电阻2.3.2(半导体)热电阻2.3.3热电阻传感器的应用，上一页，下一页，返回，1，拿一个100瓦/220伏的灯泡，用万用表测量它的电阻值，你可以发现它的冷阻值只有几十欧姆，而计算出的额定热电阻值应该是484。2、2、2.3.1金属热电阻，热电阻=电阻器(最重要的部分)绝缘套管接线盒作为热电阻的材料要求(特性):1)电阻与温度变化有良好的线性关系；(2)电阻温度系数大，便于精确测量(提高热阻灵敏度)；3)电阻率高，热容量小，反应速度快。4)测量范围内物理化学性质稳定；5)应具有良好的加工性能和低廉的价格。铂和铜是最广泛使用的热阻材料，铟、锰和碳通常用于低温测量。最后一页，下一页，返回，3，热阻结构，最后一页，下一页，返回，普通工业热电阻温度传感器，4，1)普通热电阻，(1)铂热电阻铂电阻(IEC)具有大电阻率，非线性电阻-温度关系，温度范围宽，精度高，材料易提纯，重现性好；物理和化学性质稳定。因此，它主要用作再现温度刻度的参考，以及当温度为且Rt为T时的电阻值；R0是温度为0时的电阻值；a、b和c是常数，a=3.96847 X10-3-1；b=-5.847 X10-7-2；C=-4.22X10-12-4 .(2)铜热阻的应用：测量精度低、温度低的场合测量范围：-50 150。优点：在温度范围内线性关系良好，灵敏度高于铂电阻，易于纯化和加工，价格低廉，复制性能好。缺点：易氧化，一般只用于150以下的低温测量和没有水分和腐蚀性介质的温度测量。与铂相比，铜的电阻率较低，所以铜的体积电阻较大。最后一页，下一页，返回，6，铜电阻的电阻值与温度的关系是：最后一页，下一页，返回，当温度为，rt=r0 (1 at)，当rt温度为t时的电阻值；R0是0时的电阻值。a是温度为0时电阻的温度系数。铜热电阻结构图铂热电阻结构图上一页下页返回8铜热电阻9 2.3.2半导体热敏电阻定义：热敏电阻是一种敏感元件，由金属氧化物和化合物按照不同的配方比例烧结而成，利用半导体的电阻值随温度变化很大的特性。优点：(1)热敏电阻的温度系数大于金属的温度系数(4 9倍)；(2)电阻率大，体积小，热惯性小，适用于测量点、表面温度和快速变化的温度。(3)结构简单，机械性能好。缺点：线性、再现性和互换性差。在上一页，在下一页，返回到，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和，和CTR热敏电阻-负温度系数是通过将三氧化二钒与钡和硅等氧化物混合，并在磷和硅氧化物的弱还原气氛中烧结而形成的。 用途：温度开关。负温度系数极高的热敏电阻主要由锰、钴、镍、铁、铜等过渡金属氧化物混合烧结而成。应用：点温度、表面温度、温差、温度场等。电子电路的自动测量控制和热补偿电路，上一页，下一页，返回，12，1。热敏电阻的主要特性，(1)温度特性，(2)伏安特性，上一页，下一页，返回，13，1)温度特性，NTC热敏电阻，在小温度范围内，电阻-温度特性，其中RT，R0热敏电阻电阻电阻电阻通常取20和100时的电阻R20和R100计算b值，即T=373K和T0=293K代入上述公式。然后，将b值和R0=R20代入公式，以确定热敏电阻：的温度特性。上一页、下一页、返回、15、B和的值是表征热敏电阻材料性能的两个重要参数。热敏电阻的温度系数比金属线的温度系数高得多，所以它的灵敏度很高。热敏电阻的电阻温度系数，当自身温度变化1时热敏电阻电阻值的相对变化，上一页，下一页，返回，16，2伏安特性，在稳态下，流经热敏电阻的电流I与两端电压U的关系，上一页，下一页，返回，17，伏安特性，当流经热敏电阻的电流很小时，不足以加热热敏电阻。电阻值仅由环境温度决定，伏安特性是一条直线，遵循欧姆定律。主要用于温度测量。当电流增加到一定值时，流过热敏电阻的电流加热它，它的温度上升，导致负电阻。随着电阻降低，即使电流增加，端电压也会降低。它能升高的温度与环境条件(环境介质温度和散热条件)有关。当周围介质的电流和温度恒定时，热敏电阻的电阻值取决于散热条件，如介质的流速、流速和密度。它可以用来测量流体速度和介质密度。热敏电阻的结构由热敏电阻探头、引线、外壳的二端和三端器件组成，属于直热式，即热敏电阻直接从连接的电路中获得电能。四端器件：侧加热型，上一页，下一页，返回，19，热敏电阻结构，上一页，下一页，返回，20，3。热敏电阻的主要参数，(1)标称电阻值相对湿度为250.2时测得的电阻值，也称为冷电阻。其尺寸取决于热敏电阻的材料和几何形状。耗散系数H是指热敏电阻温度与周围介质温度相差1时，热敏电阻消耗的功率，单位为兆瓦/;(3)热容量当热敏电阻的温度变化1时吸收或释放的热量，单位为焦耳/;能量灵敏度G(W)是将热敏电阻的电阻值改变1%所需消耗的功率。(5)将时间常数为、温度为T0的热敏电阻突然置于温度为T的介质中所需的时间，热敏电阻的温度增量T为0.63 (t-T0)。6额定功率PE在标准压力(750兆欧)和规定的最高环境温度下，热敏电阻长期连续使用允许的耗散功率，单位为瓦.在实际使用中，热敏电阻消耗的功率不得超过额定功率。上一页，下一页，返回，22，4。热敏电阻的线性化，上一页，下一页，返回，热敏电阻串联的最佳值R，23，2.3.3热电阻传感器的应用，1。金属热电阻传感器在-200 500范围内的测温特性：精度高，适用于低温测量。2.半导体热敏电阻传感器应用广泛，可用于温度测量、温度控制、温度补偿、流速测量、液位指示等。宇宙飞船、医药、工业和家用电器。1.金属热电阻传感器广泛应用于工业中-200 500范围内的温度测量。在特殊情况下，测量的低温端可以达到3.4K甚至更低，大约1K。高温端可测量到1000。测温特点：精度高，适用于低温测量。传感器测量电路：通常使用自动电桥，精确度较高。为了消除因连接线电阻随环境温度变化而引起的测量误差，通常采用三线和四线连接方式。上一页，下一页，返回，25，26，27，三线制，三线连接法热电阻测温电桥，工业热电阻一般采用三线制，G当电桥调整到零位时，R4=Ra Rt0应为参考温度(如0)下电阻器的电阻值。三线连接方法的缺点之一是可调电阻器的接触电阻与桥臂的电阻相连，这可能导致桥的零点不稳定。四线连接法，热电阻测温桥的四线连接法，在精密测量中，采用四线连接法，即上一页，下一页，返回，30，2，半导体热敏电阻传感器，(1)温度测量，(2)流量测量，(3)温度补偿，(4)温度控制，上一页，下一页，返回，31，和(1)温度测量，上一页，下一页，返回，热敏电阻点温度计，32，在使用时，首先将开关S连接到1以校正电路， 调节R6，将显示仪表指针转到测量上限。当热敏电阻传感器插入被测介质时，将开关S切换到2，接通测量电路。 显示的值是要测量的温度值。33、和E是电池。电池的电压会随着使用时间的推移而慢慢降低。当电压低时，测得的温度会降低。1档的位置阻力R4是正常的满量程标准阻力。此时，只要R6被调整到满量程，血糖仪就会被校准。此时，它不受电池电压的影响。仪表是精确的，当切换到2档时可以正常测量。请注意，每次测量前都需要校准！流量测量，利用热敏电阻上的热量消耗和介质流速之间的关系，可以测量流速、流速、风速等。上一页，返回，热敏电阻