传感器原理-其它温度传感器11课件

1.4其它温度传感器物体的热辐射作用随物体温度变化非接触测量热惯性小1.4.1热辐射温度传感器一、全辐射高温计v理论基础：斯蒂芬－玻尔兹曼定律：全部辐射能Eb=σ0T4。v方法：用绝对黑体接收被测对象发出的所有波长的全部辐射能量Eb，黑体温升反映被测温度

。σ——即为斯蒂芬－玻尔兹曼常数σ=5.67*10^-81v构成：绝对黑体：

一定面积、表面粗糙并涂黑的铂片。热电偶测温：铂片接收热量、温度升高，铂片温度由热电偶堆测出，由毫伏表或电位差计读数。红外线吸收体热电偶Si3N4SiO2Si3NSi辐射温度计的结构图1.4其它温度传感器2v工作原理：被加热时，物体的颜色随温度T改变，温度愈高，物体愈亮。理想黑体的光谱辐射亮度用普朗克公式表示：C1、C2为普朗克常数，λ为波长，T为绝对温度。

二、光学高温计

1.4其它温度传感器v精密仪表，常用于1064.43oC以上温度的测量。当波长一定时，物体的亮度只与温度T有关，即单波长测量原理。

3v原理：利用物体在波长λ1和λ2两种单色辐射强度比值随温度T变化来测量。v误差小。v常用于炼钢、轧钢过程中温度的准确测量。四、比色温度计(双色温度计)光电器件光敏电阻：100～700oC光电池：700o以上1.4其它温度传感器51.4.2热敏电容

工作原理:(BaSr)TiO3(钛酸锶钡)系列陶瓷电容器的静电容(介电常数)随温度T变化。高介电常数的陶瓷材料：钛酸锶[SrTiO3,k=200)]钛酸锶钡[(BaSr)TiO3,k=200]

锆钛酸铅[Pb(Zr,Ti)O3,k=1000]，(锆gao)

1.4其它温度传感器

如TI公司(德仪)开发的采用BST（BaSr）TiO3热电材料的产品和Honeywell公司使用二氧化钒（VO2）材料的热辐射计型产品都已达到实用化程度。6（BaSr）TiO3陶瓷电容传感器的静电容-温度特性1230℃以上静电容与温度的关系曲线1.4其它温度传感器7工作原理：

根据温度引起的振荡频率的偏移量来测量温度。SAW振荡器：由压电材料基片和沉积在基片上的差指换能器组成。1.4.4表面波温度传感器

1.4其它温度传感器VR为SAW传播速度，L为两个IDT(发射接收电极)之间的距离，φE为放大器相移量，n为正整数（与电极形状及L值有关）。9特点：

v直接输出数字信息。v灵敏度高、线性好。v半导体工艺批量生产、尺寸小、价格低。

可制成接触式和非接触式两种类型。易于遥测、遥控。1.4其它温度传感器10表面波温度传感器的频温特性1.4其它温度传感器11v原理：

材料的弹性和密度随温度T变化，谐振器的谐振频率是温度T的函数，这是一种高精度的测温方法。v应用：石英晶体谐振器的分辨率为0.001℃，用于500℃以下的测量。铱和蓝宝石材料谐振器在1900℃时仍能保证原有性能，用于测量液态金属的温度。1.4.6谐振式温度计

1.4其它温度传感器131.4.7音叉式水晶温度传感器

1.4其它温度传感器v是一种新颖的数字传感器。v具有高准确度、高稳定及超高分辨率等优良特性。v是一种很有前途的基准。振动模式扭转振动模式测量范围较窄，对工艺要求苛刻。弯曲振动模式灵敏度高，同时满足宽温区工作和低功耗的要求，对工艺要求不苛刻。141.4.8光纤温度传感器

1、光纤辐射式