现代检测技术及仪表考试重点

第1章绪论

1.1.1传感器的根本概念

一、传感器的定义

国家标准定义一一“能感受〔或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信

号输出的器件或装置。”(当今电信号最易于处理和便于传输)

通常定义一一”能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置”

或“能把非电量转换成电量的器件或装置”。

二、敏感器的定义一一把被测非电量转换为可用非电量的器件或装置

1、当X=Z即被测非电量X正是传感器所能接受和转换的非电量(即可用非电量)Z

时，可直接用传感器将被测非电量X转换成电量Y。

2、当X/Z即被测非电量X不是传感器所能接受和转换的非电量(即可用非电

量)Z时，就需要在传感器前面增加一个敏感器，把被测非电量X转换为该传

感器能够接受和转换的非电量(即可用非电量)Z。

传感器的分类和命名法

一、传感器的类型

二、传感器的分类方法：按照被测的非电量分类，

按照输出量的性质

1.3检测仪表与系统概述

1.2.1检测仪表与系统的根本组成

传感器:把被测的非电量变换成电量

测量电路:把传感器的输出电量变成电压或电流信号

显示装置:显示测量结果。模拟显示

数字显示

图像显示

常规检测仪表与系统的根本类型

二、普通数字式检测仪表

(a)模数转换式一一A/D转换器把直流电压转换成数字

(b)脉冲计数式一一计数器对传感器脉冲进行计数

三、微机化检测系统

具有普通的模拟式和数字式检测仪表所没有的新特点和新功能：

(1)自动调零功能

(2)量程自动切换功能

(3)多点快速测量

(4)数字滤波功能

(5)自动修正误差

(6)数据处理功能

(7)多媒体功能

(8)通信或网络功能

(9)自我诊断功能

第2章检测系统的根本特性

检测系统的静态性能指标

一、测量范围和量程

1、测量范围：(XM,Xnax)

xmin一一检测系统所能测量到的最小被测输入量(下限)

X3一—检测系统所能测量到的最大被测输入量(上限)。

2、量程：7mM

二、灵敏度s

串接系统的总灵敏度为各组成环节灵敏度的连乘积

三、分辨力与分辨率

1、分辨力：能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量Al'n。

2、分辨率：全量程中最大的最而„即加.Lx与满量程L之比的百分数。

四、精度（见第三章）

五、线性度eL

四、迟滞CH

回程误差一一检测系统的输入量由小增大（正行程），继而自大减小（反行程）的测试

过程中，对应于同一输入量，输出量的差值。

AHmax——输出值在正反行程的最大差值即回程误差最大值。

第3章修分析与员避

测量误豺概念及表场式

~维付误差——测蜃值与真值之差

X一一检溯义表用域显示柳贝惨颖擞值即仪表i嫩或不值（测量值）

X）——在一定时间、空间条件下客观存在的》测0的真翊值（真值），

般情况下，理论真值是未知的，在工EL通常用高一级标准仪器的i贝摩值*代替真值。

二、相对误差（评定蛔播确®）

Av

h期旅j窿2=—X100%

Ax

2、磁极上赌=—xlOO%

x

为了减则M中的示值误差，中选择仪法仪表量程W,应使膈则量的数值接近满度值，般使这类

仪器、仪表I侑的孙f满度值2/3以h的X域。

三、引用误差

1、引用误差-一示值绝对误差Ax与仪表量程L之比值q

2、最大弓I用露?n“x

Ay

仪视程rt出现TJ最泥前■於max与该仪器仪表程L之比值，即/ax=X100%仪表在

L

出厂检险时，其示值的最大引用踏卬掠不能超过其允许i魁Q（以百分数表示）即"WQ

3、

111捡则彩克常以允i午误差Q作为^楙青度物的尺度。规定：取允许i赌百分数

的分子作为精度物的标志，腓明摒大引用误差中去掉百分号（%）后峨序来走示精度锲8,其符号

是G,

精度㈱M/G则文表在蝴峥牛下使ffl时，它假例■误翻M刘都勺范I韦坦

［例土1-1］检定f茜度值为5A的15级电流表，假设在2.00岐处的^对误差最尢Axm=40.1A,

问此电减精度是否合格？

解按共3・16求此利克表的ft大引用误差

20%>1.5%

即该表的根本误融出15级表的允由直。所以陶傩度不合格。但该表最大引用误差小于25级表的

允许值，假设其它性能合格口J降(乍25级表使

［例3・1-2］测量Ti勺80V的电压，现有两块电压表：ESS300V、05级，另F®呈100V、1.0

级。问选用哪一块为好？

解如使ffl300V、0.5级表、按4314)、("9)求出其示值相对窿为

如使用100V、10级表，其示值相对误差为

可见由于仪短程的原因，选用1.()级檄惺的青度可能匕由05级表为高。应选用1(X)V、1.()级表沏子。

«!!»哈物类

一、螂隧

随机隧心是测■结果阳.与mfi条件下对同被贝惺进彳而赈冽贝惺所能探的¥均A之差。

即4=玉_4、=

〃->8〃/=］

随机误差出幄值与数学期里之差，它说明了测影吉果的分数性，经常用来表颂惺精密度的上下。随

谢小，精密蝌贰

二、

砌幅条f牛下,对计印额a进行开喇重复贝惺所髓颗坪均ISA与被;贝喝的真值Ao空。

即£=A-Au

系统误差说明了狈惺结果偏离真值或灰际值的程度。系统误磁小，双惺就研确。所以，级

常用糅值则fi淮确度的上下。

三、粗大i赌

在相同的勤牛下，屡次重翱怪同一W寸，明副随曲了测展结果的误差，称版:误差，

33系统辍则理

一、消除产生误郸顺

二、砸嚼碱彳f(修正

三、采用特殊法

1、恒定系差消除法

(1)去

⑵替代法

⑶磁法

⑷制第去

(5)微差法(虚零法

2、变值系差消^法

粗大误差的判别

拉依达？哪么

格拉布斯准则

第四章阻抗型传感器

4.1电阻式传感器

缺点：易受温度影响。

热电阻和热敏电阻

一、热电阻一一金属电阻

1.电阻一一温度特性（正温度特性）

2.对热电阻材料的要求

①温度特性的线性度好

②温度系数大且稳定

③电阻率

④物理化学性能稳定

一、热敏电阻一一半导体电阻

PTCPositivetemperaturecoefficient

CTCcriticaltcmperalurecoefficient

NTCnegativetemperaturecoefficient

NTC一一常用亍温度测量和温度补偿

PTC、CTC——常用作开关元件

3.NTC热敏电阻

①电阻一一温度特性

结论：1°温度系数比热电阻大几十倍

2°非线性比热电阻严重

②伏安特性一一图4-1-10应根据允许功能确定电流

气敏电阻

一、工作原理

半导体陶瓷与气体接触时且阻发生变化；I接触氧化性气体，电阻12接触复原性气体，电阻13

浓度越大，电阻变化越大。用途：气体识别，浓度检测

1.材料--SnO2应用最广

2.组成气敏电阻体

加热器

电阻传感器接口电路

一、电桥电路

2、电桥开路输出电压:

恒压源供电时U=二——工—“.

<ZI+Z2Z3+Z4J(Zj+Z2)(Z3+Z4)

工4-Z2Z4

恒流源供电时U=1

(Z)+Z2+Z34-Z4)

表4TT传感器电桥几种工作情况的比照

传感器电桥的工作情况恒压源供电恒流源供电

图4TT5(a)।

U匕rAADA+IAXDKj1

n—4/A"/?_LNR—\AR+AR/.

4RAR+的

2R1+------------

Z[=R+AT?+A/?r+4R

1AR

Z.=Z、=Z、=Re---e—

2R4R

图4-1-15(b)\D,\D1

匕ZA/\+ZXf\r1[JJZAP_i_AP\1

■2R।AR+竭

Z=Z=/?+△/?+A/?+2R1+------------

}3y2R

1AR

Z、=Z、=Re=--e=一■

2R2R

图4TT5(C)EAR1

u-------------------u=L&R—

2RA%21+

Z,=/?+A/?+A/?,+R

r2R

e=0

Z2=/?-A/?+ARz'二°

Z3=Z4=R

图4-1-15(d)U=IAR

U=E——

RgAR7

Z)=Z3=R+AR+AT?7R

e=0

Z2=Z4=R—A/?+AT??

e=0

A/?/混)

Z,二0十△弋(j=l,2,3,4)U〜U—11

R2&/?.,J

当△鸟«&时

_U'-U_1fA/?,A/?;困竭］

3、几点结论：

1)由于温度引起的电阻变化是相同的，因此，如果电忸传感器接在电桥的相邻两臂,

温度引起的电阻变化将相互抵消，其影响将减小或消除;

2)被测非电量假设使两电阻传感器的电阻变化符号相同，那么应将这两电阻传感器接在电桥的

相对两臂，但是这只能提高电桥输出电压，并不能减小温度变化的影响和非线性误差。

3)被测非电量假设使两电阻传感器的电阻变化符号相反，那么应将这两电阻传感器接在电桥的

相邻两臂，即构成差动电桥，这既能提高电桥输出电压，又能减小温度变化的影响和非线性误差。

4)恒流源供电时单臂电桥和差动半桥的温度误差都比恒压源供电时小，恒流源供电时差动全

桥在理论上无温度误差。

4、应变电桥

将四个电阻应变片接入图4—1—14(a)电路构成应变电桥。设这四个应变片的型号相同，粘贴处

的应变分别为与,£2，£3，%，因应变电阻的变化＜＜与，故应变电桥的输出电压近似为

将(4—1—19)式即1,2,3,4)代入上式得

&

例题4-1采用上下两个如图4-1-1(b)所示的电位器式传感器，构成一个圆形电桥电路。随

转动轴转动的绝缘连杆的两端装有电位器的滑臂且作为电压输出端。两电位器的连接端作为电桥电源

端。设电位器的电阻为R,其圆弧长为L,圆弧半径为r,即绝缘连杆长2r。试导出电桥输出电压与

转角的关系式。

解：圆形电桥电路如图T—4—1所示。其等效电路如图4—1—15(c)所示,

图T—4—1

a测量范围为±〃/2

（二）有源电桥一一电桥输出电压U0与传感器电阻相对变化上。成线性关系

R

4.2电容式传感器

根本原理与结构类型

二、结构类型：变极距、变面积、变介质

输入一输出特性

一、变极距型

_£S_£S

1、单一式图4-2-1（a）初始时c=益/"（）动极板上移M

0\d

d。

2、差动式图4.2・1(b)Q=q/(1-竺)。2=%/。+半)七2=空

as~d()q+c2%

二、变面积型

1.线位移式：

①单一式图4-2-2(a)初始时c=c0=以移动△/后

d

£1/?(/0-AZ)4、公去小TZ,△/、z.A/.

c=---------=。()(1一丁)②差动式G=c0(l--)c,=c0(l+—)

do4/o-1。

2.角位移式（差动结构）

①扇形结构---图4-2-3（a）

初始时—卜会产吟=吟户口。

双心-产）/,、八Aa、

转动后0=too-A。）=°。（1-------）

%

八、c-c_\a

ba所以x2

c2=%（1+-----）

G+J/

②柱面形结构图4-2-3（b）公式同上

三、变介质型（差动式）图4-2-4

初始时

C1=c2—co——^（£o+£）

2a

£。伙5+△,）劭（不一△,）

介质（£）块右移△/时（?!=------2--------十——2--------

dd

lb/、b\l/

所以

2A/e-£

所以c

4—£]2△/1—%.2A/

所以

C|+C-yC+C1

二、交流电桥

1、电阻平衡臂电桥图4-2-7（a）

2、变压器电桥图4・2-7（b）

••7EEZ-Z

开路（ZL—8时）输吕电压都为U（）=E•—父——三='.—.

Z]+Z?22Z]+Z、

那么Uo一.牝邑

Z1和Z2假设为两个电容传感器,

2C,+C2

E\d

应用于变极距差动式耳容传感器^rro=-,—

24

4.3电感式传感器

互感式传感器

二、互感式传感器（差动变压密）组成原理

差动变压器也有变气隙式、变面积式为蝶管式三种类型。

电涡流传感器

一、电涡流效应

1.电涡流的产生：成块金属置于交变磁场中在固定磁场中运动，金属导体内产生环形感应电

流---电"涡流二

3.电涡流作用方式---图4-3-14

①反射方式一一涡流环产生的磁场抵消•局部原鼓励磁场

②透射方式一一涡流环产生的磁场在另一侧线圈中产生感应电压

第5章电压型传感器

5.1磁电感应式传感器

根本原理和组成

一、根本原理----电磁感应定律

二、根本组成

1.磁路系统2.线圈一一产生感应电压3.运动机构一一感受被测运动

结构类型

一、变磁通式一一永久磁铁和线圈均不动（变磁阻式）

①铁芯平移型②铁芯旋转型

二、恒磁通式一一永久磁铁与线圈相对运动

①动铁式②动圈式

5.2压电式传感器

压电效应及其表达式

一、压电效应只动态测量

1.正压电效应（压电效应）

某些电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在

它的两个相对的外表上便产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电的状态;

当作用力的方向改变时，电荷的极性也随着改变。

常用压电材料1、石英晶体2、压电陶瓷

接口电路

一、压电传感器等效电路图5-2-11

,=半所以/=/碗

dt

二、电压放大器图5・2・12

KQ1

--c---x-dr（一阶高通滤波特性）

co»g时，U（）=KQ/C=kQ/[C（l+Cc+CJ

测力时，Q=dFU0=K窄

V-

5.3热电偶（thermalcouple）

热电效应：假设两个节点处于不同的温度，回路中就会产生电动势，因而在回路中

产生电流

一、热电势的产生1、两个不同电极的材料2、两个节点的温度

假设PA>PB那么A为正极

1.单一导体的温差电势

2.两种导体的接触电势与1、金属材料有关2、接触面的温度有关

3.热电偶回路总热电势

1、AB材料相同或两端温度相同那么总热电动势也相同

二、热电偶根本定律

1、中间导体定律一一在热电偶回路中接入笫三种导体时，只要第三种导体两端温度相同，

就不会影响热电偶回路中的总热电动势。

应用：1、热电偶回路接入仪表

2、开路热电偶的应用

2、中间温度定律——热电偶AB在节点温度为T、To时的热电动势等于该热电偶在接

点温度为T、Tn和Tn、To时的热电动势之和。

应用：制作分度表一一EAn（Tfi）与摄氏温度T的对应数据表

3、标准电极定律一一EAB（7:7；）=EAC（T.7；,）-EBC（T.TO）

应用：选配热电偶——图5-3-4

热电偶的材料、型号及结构

一、热电偶的材料钳

二、热电偶的冷端处理

1、冷端恒温方式：

1°冰浴法

2°恒温槽法

3。简易法

2、冷端的延伸一一使冷端远离被测热源

3、冷端温度波动的自动补偿一一电桥补偿法

5.4光电式传感器

光电器件

一、光电发射型光电器件

1、外光电效应一一光电发射效应

光电发射一一在光线照射下，物体内的电子逸出物体外表的现象称为外光电效应。

2、光电发射型光电器件

]）光电管

真空光电管适合于要求温度影响小和灵敏度稳定的场合

充气光电管适合于要求灵敏度高的场合

光电倍增管适合在微弱光下使用，但是不能接受强光刺激，否那么易于损坏。

二、光导型光电器件

1、内光电效应一一绝大多数的高电阻率半导体，受光照射吸收光子能量后，会产生电

阻率降低而易于导电的现象。

3、光导型光电器件

1）光敏电阻

不受光照时的电阻值一一暗阻，一般在兆欧数量级，

受光照时的电阻值一一亮阻。一般在几千欧以下。

2）光敏二极管

光敏二极管根本电路---图5-4-6

不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导通状态

3）光敏三极管

光敏三极管根本电路---图5-4-7

不受光照射时处于截止状态，受光照射时处于导通状态

三、光伏型光电器件一一光电池

1、光生伏特效应一一光照射引起PN结两端产生电动势的现象。

2、光电池一一直接将光能转变为电动势的光电器件（有源传感器）

光电池应用电路图5-4-9

光电器件的根本特性

一、光电特性和光照特性

二、光谱特性

三、伏安特性

四、频率特性

五、温度特性

光电式传感器的根本组成和类型

一、光电式传感器的根本组成

1、光源

2、光学通路

3、光电器件

4、测量电路

二、光电传感器的根本类型

1、透射式应用：测量透明度和混浊度。

2、反射式应用：测量外表粗糙度

3、辐射式应用：光电高温计和炉子燃烧监视装置。

4、遮挡式应用：测量物体面积、尺寸和位移等

5、开关式应用：①开关，②产品计数或测量转速等，③编码。

5.5霍尔传感器

、霍尔效应定义:光导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方

向上将产生电动势这种物理现象称为霍尔效应。

霍尔传感器组成与根本特性

一霍尔亓件

、1、材料一一多用N型半导体

霍尔片一一半导体薄片

引线一一鼓励电极、

霍尔电极

封装外壳一一陶瓷或环氧树脂

二、电路局部

2、霍尔元件的输出电路线性应用

开关应用

3、输出叠加连接方式直流供电

交流供电

三、磁路局部

图5-5-6产生梯度磁场8=5

霍尔片沿x方向移动时，假设控制电流I保持不变，那么霍尔电势为：

四、根本特性

1、霍尔传感器的灵敏度和线性度主要取决于磁路系统和霍尔元件的特性。

2、提高磁场的磁感应强度B和增大鼓励电流I,也可获得较大的霍尔电势。但I的增

大受到元件发热的限制。

1、霍尔传感器动态性能好。

测量误差及补偿方法

(1)恒流源供电和输入回路并联电阻

(2)采用恒压源和输入回路串联电阻

(3)合理选取负载电阻RL的阻值

(4)采用温度补偿元件

(5)不等位电压U0的温度补偿

第6章数字式传感器

二、莫尔条纹的形成与特点

1、莫尔条纹的形成

主光栅与指示光栅的栅线之间保持很小的夹角B,在近乎垂直栅线的方向上出现了明

暗相间的条纹一一莫尔条纹。莫尔条纹之间距远大于光栅栅距W

2、莫尔条纹的主要特性：

(1)移动方向：主光栅右移，那么莫尔条纹向下移；

主光栅左移，那么莫尔条纹向上移。

(2)移动距离：主光栅移动一个栅距W,莫尔条纹移动一个条纹间距H。

莫尔条纹具有放大作用，即H>>W。

(3)平均效应：莫尔条纹具有减小光栅栅距局部误差的作用

三、光电转换电压与光栅位移的关系

主光栅移动一个栅距W,光电转换电压变化一个周期

第7章新型传感器

7.1光纤传感器

光纤传感器的根本原理和类型

一、光纤传感器的根本原理

被测量对光纤传输的光进行调制，使传输光的强度(振幅)、相位、频率或偏振态随被

测量变化而变化，再通过对被调制过的光信号进行检测和解调，从而获得被测参数。

二、光纤传感器的分类及作用

功能型一一光纤用作敏感元件，常用单模光纤

非功能型一一光纤用作传感元件，常用多模光纤

光电磁效应：光生载流子的扩散运动在磁场作用下产生偏转的一种物理效应。

红外探测器的类型

一、光敏红外探测器

1、电真空器件(光电管、光电倍增管)，

2、半导体器件

二、热敏红外探测器

一、热释电效应

当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变

化而产生的电极化现象、称为热释电效应。能产生热糕电效应的晶体称为热释电体。

7.4超声波与核辐射传感器

超声波传感器

1、超声波的定义：振动在弹性介质中的传播称为波动，简称波。高于2X104Hz的

机械波称为超声波。

2、超声波与声波的异同：

相同点：传播速度也取决于介质的密度和介质的弹性常数

在两介质的分界面上将发生反射和折射及波型转换

不同点：①振动频率高而波长短，因而具有束射特性，方向性强，可以定向传播。

②能量远远大于振幅相同的一般声波，并具有很高的穿透能力。

二、超声波传感器。

一一产生超声波和接收超声波的装置，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。

超声波探头按其工作原理可分为1、压电式2、磁致伸缩式3、电磁式

3、工作原理：逆压电效应将高频电振动转换成机械振动，以产生超声波。

正压电效应将接收的超声振动转换成电信号。

三、超声检测方法

1、透射法

用两个探头，分别置于被测对象的相对两侧，一个发射超声波，一个接收超声波。

2、反射法

通常采用一个超声波探头，兼做超声波发射和接收用。

3、频率法

是利用超声波测量流速时采用的方法

二、核辐射传感器主要由放射源和探测器组成。

1、放射源

要求：采用的同位素有较长的半衰期及适宜的放射强度

应使射线从测量方向射出，而其它方向那么必须使射线的剂量尽可能小。

2、探测器

3、核辐射的防护

在实际工作中要采取各种措施来减小射线的照射强度和照射时间。

第九章机械量电测法

9.1转速的电测法

模拟式电测法

一、测速发电机一一把转速转换成电压有直流式和交流式

计数式电测法

一、转速传感器一一将转速转换成脉冲频率

第10章热工量电测法

10.1压力和差压的电测法

压力的概念、单位和测量方法

一、压力的概念和术语

压力一一流体介质作用于单位面积的力

压力术语间的关系---图10-1-1

1、绝压Pa一一是相对于绝对真空(绝对零压力)所测得的压力

2、表压Pg---P&=Pa-PbP1)----大气压力

3、负压Pv一—Pv=Ph-P,

真空度V——低于大气压力的绝对压力

4、差压Pd——两个压力之间的差值

二、压力单位4=\N/m2

三、压力测量方法

1、压力平衡法

(1)祛码压力平衡式一一活塞式压力计

(2)液体压力平衡式一一液柱式压力计

2、弹性变形法一一弹性式压力(应用最普遍〕

3、电测法

(1)直接法，如压电式压力传感器压阻式、压力传感器。

(2)间接法--以压力敏感型弹性元件作为敏感器配接传感器，

压力敏感器

一一压力敏感器是能够将压力转换为应变和位移的弹性敏感元件

一、弹簧管图10—1-2

弯曲成C形的空心扁管，一端与接头相连，另一端(自由端)密封

二、波纹管图10—1-3

带同心环状波形皱纹的薄壁圆管，一端开口，另一端封闭

三、膜片

用金属或非金属制成的圆形薄片。平膜片一一断面是平的图10-1-4(a)

波纹膜片一一断面呈波纹状图10—1-4(b)

四、膜盒：两个膜片边缘对焊起来，构成膜盒(图10-1-4C)。

几个膜盒连接起来，组成膜合组(图10-l-4d)

五、薄臂圆筒图10-1-5

壁厚一般都小于圆筒直径的1/2(),圆筒的一端开口，一端不通，

筒壁在圆周方向和轴向上的应变均与压力P成正比。

压力的电测法

一、应变式压力传感器

共同点：将应变片粘贴到压力敏感型弹性元件上，由弹性元件或弹性元件组合将压

力转换为应变，再由应变电桥将应变转换为电压输出。

1、膜片式压力传感器图10-1-6

2、筒式压力传感器图10-1-7

3、组合式压力传感器图10—1-8

二、位移式压力传感器

共同点：将位移传感器的可动局部与压力敏感型弹性元件的自由端连在一起，将压

力转换为位移，再由位移传感器将位移转换为电量，

1、电容式压力传感器图1()一1-9

2、电感式压力传感器图10—1-10

3、电位器式压力传感潜图1()—1-11

4、霍尔式压力传感器图10-1-12

5、光电式压力传感器图10—1-13

三、谐振式压力传感器一一振弦式图10—1・14

1、振弦式压力传感器图1()—1-14

2、振膜式压力传感器图6-3-9

3、振筒式压力传感器图6-3-6

四、压阻式压力传感器一一图10-1-15

硅膜片上做四个相等的电阻，经蒸镀铝电极及连线，接成惠斯登电桥。

五、压电式压力传感器---图10-1-16

薄壁筒底承受外部压力为F=PA

压电晶片组所受力Fl与外部压力F之比为与二,匚

F\+kJk、

差压电测法

一、差压敏感器一一把差压传换为应变或位移

测量膜片应变或中心点位移与测量膜片两侧压力差成正比

二、电容式(位移式)差压传感器图10-1-17

公共动极板将两侧压力差转换成位移，使两电容差动变化与压差成正比。

10.2温度电测法

温度的概念、单位和测量方法

一、温度的概念

温度是表征物体冷热程度的一种物理量，是物体内局部子无规则运动剧烈程度

的标志。

三、温度测量方法

1、接触式一一温度传感器与被测物体发生接触热对流、热传导

2、非接触式一一温度传感器与被测物体不发生接触热辐射

接触式测温法

一、将温度转换为非电量一一温度敏感器

1、热膨胀式一一将温度转换成位移

液体膨胀式酒精温度计、水银温度计

固体膨胀式---热敏双金属元件图10—2-1

自由端的弯曲挠度・乎乎・尸・△/

4匕+生

2、压力式一一将温度转换为压力

二、将温度转换为电量一一温度传感器

1.热电阻和热敏电阻

2.热电偶

3.半导体PN结

4.集成温度传感器：电流型、电压型、数字型

温度和温度差的电测法

一、单点温度的电测法

1、采用热电阻或热敏电阻

图10-2-2RP用于调满度，Ro用于调零

图10-2-3RP8为满度调整电阻

图10-2-4是三线连接法，消除连接导线电阻造成的测量误差。

图10-2-5是四线连接法，消除连接导线电阻和电位器接触电阻造成的测量误差。

2、采用热电偶

图5-3-7采用单只热电偶

图10-2-6采用多只热电偶串联，可提高灵敏度，减小相对误差

3、采用二极管、三极管和集成温度传感器

1）采用二极管、三极管7-5-5

2）采用集成温度传感器图10-2-7RP用于调零，RB用于调满度。

二、平均温度的电测法

1、采用集成温度传感器图10-2-8

2、采用热电偶图10-2-9

1）采用热电偶并联图10-2-9（米=K9U-=KT

33

2）采用热电偶串联图I（）-2-9（b）石=&+弓+£3=长区+4+7；）=3K亍

非接触式测温法

一、电涡流式测温法

保持电涡流传感器线圈几何参数、与导体间距离、电流频率不变，使电涡流传感

器的参数只随导体的温度而变化。

二、辐射式测温法

1、热辐射效应温度t-热辐射t

2、热辐射式温度传感器一一适用于高温1400〜200℃）测量

辐射式温度传感器一般包括两局部：

光学系统，用于瞄准被测物体，把被测物体的辐射能聚焦到辐射接收器上。

（光路中大多插入机械调制片，将恒定的或变化极慢的辐射信号调制成交变

的，以便放大。）

辐射接收器，利用各种热敏元件或光电元件将会聚的辐射能转换为电量。

1）全辐射温度传感器一一接收被测物体辐射的全光谱范围，不加滤光片。

2）局部辐射温度传感器一一接收被测物体辐射的局部