项目四 智能风扇 - 任务三

《传感器应用》主讲教师：XXX

项目四智能风扇PART04※继电器选型与检测※继电器控制风扇04※温度传感器选型与检测※实现智能风扇认识继电器的工作原理和检测方法01了解获取NTC热敏电阻温度传感器数值的方法03认识温度传感器的工作原理和检测方法02掌握Python语言中while语句的使用04学习目标objective掌握Python通过继电器控制负载的方法05TASKTHREE任务三温度传感器选型与检测任务要求储备知识任务目标231在掌握光敏传感器的原理后，使用万用表对光敏二极管进行检测，检测电阻的数值并根据阻值计算当前光照的结果。任务要求任务要求储备知识任务目标231TASKTHREE任务三温度传感器选型与检测01.了解温度传感器作用02.掌握光敏电阻的检测方法任务目标03.掌握使用万用表使用任务要求储备知识任务目标231TASKTHREE任务三温度传感器选型与检测01.温度传感器的作用02.常见温度传感器03.温度传感器选型储备知识04.热敏电阻式温度传感器的检测是国际单位制给出的基本物理量之一是工农业生产、科学实验中需要经常测量和控制的主要参数温度为了保证温度量值的准确和利于传递，需要建立一个衡量温度的同意标准尺度，即温标，分为以下两种——01华氏温标02摄氏温标01.温度传感器的作用华氏温标以水银为测温介质，只做了玻璃水银温度计。按照华氏温标，水的冰点为32℉，沸点为212℉。摄氏温标摄氏温度和华氏温度的关系为:T℉=t℃+32（式中T——华氏温度值；t——摄氏温度值）1714年德国人法勒海特提出在标准大气压下，把水的冰点规定为0度，水的沸点为100度。1740年瑞典人摄氏开尔文温度开尔文温度与摄氏温度的区别和人们习惯使用的摄氏温度相差一个常数273.15，即T=t+273.15（t是摄氏温度的符号）。可表示为开尔文温度热力学温度国际实用温标温度只是计算温度的起点不同，即零点不同,彼此相差一个常数,可以相互换算。这两者之间的区别不能够与热力学温度和国际实用温标温度之间的区别相混淆，后两者间的区别是定义上的差别。温度传感器（英文名称：temperature）利用敏感物质各种物理性质，如——硬度密度弹性模量辐射强度尺寸按测量方式可分为——接触式非接触式按照传感器材料及电子元件特性分为——热电阻热电偶现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。2.1.热电偶是工业和装备实验中温度测量应用最多的器件。是根据热电效应（即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,），把温度信号转换为热电动势信号，再由电气仪表转换成被测介质的温度。（thermocouple）热电偶02.常见温度传感器通常情况下——热电偶传感器会因为需求的不同而外形迥异，但其基本结构还是基本一致的，均由以下主要部分组成。绝缘套保护管热电极接线盒主要部分通常和显示仪表、记录仪表以及电子调节器配套使用。热电偶的优点测量精度高结构简单可以直接输出电信号可以远距离传输，便于几种检测和自动控制。测温范围宽动态响应较好性能稳定2.2.热敏电阻温度传感器是根据周围环境温度变化而改变自身电阻的温度传感装置。（ThermistorTemperatureProbe）由于热敏电阻的电阻很容易测得。所以通常用作温度传感器使用。需注意热敏电阻的电阻和温度之间的关系是高度非线性的。热敏电阻温度传感器热敏电阻测温原理与热电偶的测温原理不同的是——在负温度系数（NTC）热敏电阻中，电阻随温度的升高而降低。按其电阻对温度变化的响应方式进行分类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。在正温度系数（PTC）热敏电阻中，电阻随温度的升高而增加。NTC热敏电阻（最常见的热敏电阻）由半导体材料（例如金属氧化物或陶瓷）制成，其被加热和压缩以形成温度敏感的导电材料。导电材料允许电流流过它的电荷载流子，高温导致半导体材料释放更多电荷载流子。在由氧化铁制成的NTC热敏电阻中，电子是电荷载体。在氧化镍NTC热敏电阻中，电荷载流子是电子空穴。01022.3.IC温度传感器与传统传感器相比，集成电路(IC)温度传感器具有——体积小

响应速度 集成度高设计简单精确度高价格低

在计算机、通信、电信及工业控制等领域得到广泛应用。例如，可以将温度传感器直接嵌入到功率集成电路的热源中去探测温度，精准地控制功率管的温度，从而提高智能功率集成电路芯片的可靠性。”“0102模拟输出IC温度传感器具有很高的线性度、成本低、高精度（大约1%）、小尺寸和高分辨率。他们的不足之处在于温度范围有限，并且需要一种外部参考源。数字输出IC温度传感器带有一个内置参考源，他们的响应速度较慢。虽然他们会固有地自身发热，但可以采用自动关闭和单词转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态，从而将自身发热降到最低。光敏传感器的几个使用场景太空应用生物医学应用工业应用消费产品应用感测应用感测应用温度传感器的热转换方式经常被用来测量物理量（如发起压力、辐射、湿度等）这些传感器的测量都是以热形式为媒介并以电信号的方式输出。木热敏电阻以及硅PN结已经适用于太空温度测量，具有数字输出功能的智能温度传感器可应用于未来的卫星设计中。生物医学应用要求低功耗、长期稳定性好、可靠性高。太空应用工业应用消费产品应用集成温度传感器在自动化应用和微生物体热检测应用等领域应用前景广阔。低成本集成温度传感器与变送器已经广泛应用于消费产品中，如洗衣机、冰箱、空调等。温度传感器的选择可以参照以下四个要素按使用方式选择按测量范围要求选择按测量精度需要选择按被测介质化学性能选择0102030403.温度传感器选型按使用方式选择假如只是就地显示，通常可以选择液体玻璃、双金属以及压力式温度计等。假如不仅需要具备测量温度的功能，还要求具备当被测温度接近极限值的时候能够报警，应当选择附加报警装置的液体玻璃、双金属以及压力式温度计等。假如要求远距离显示的话，可以选择热电阻、热电偶或者温度变送器等。按测量范围要求选择被测量介质的温度是选择适宜的检测仪表的一个非常关键的依据。假如是测量常温，可以选择——01热电偶温度计02热电阻温度计04双金属温度计03压力式测度计01特点是其指示液为红色，有利于读数，但是无法带电接点，所以在测量温度低于100℃的介质并且不需要发送信号的时候，可以优先选择有机液体玻璃温度计。0203主要优点是其刻度比较清晰、耐振以及无水银等，所以当被测介质的温度低于300℃的时候，最好选择双金属温度计。如果被测介质的温度低于150℃的时候，可以选择铜热电阻。铜热电阻双金属温度计有机液体玻璃温度计0506因为考铜合金丝容易被氧化，所以用于测量超过500℃的蒸汽温度的时候，最好选择镍铬-镍硅热电偶。如果被测介质的温度在600℃到1000℃的时候可以选择镍铬-镍硅热电偶。镍铬-镍硅热电偶如果被测介质的温度在1000℃到1300℃的时候应选择铂铑-铂热电偶。铂铑-铂热电偶04如果被测介质的温度在300℃到600℃的范围之内，可以选择镍铬-考铜热电偶。镍铬-考铜热电偶按测量精度需要选择可以选择铂热电阻、铂铑-铂热电偶或者是铂铑-铂铑热电偶。假如要求的测量精度非常高可以选择铜热电阻以及镍铬-镍硅热电偶。假如要求的测量精度不是很高07如果被测介质的温度非常高，可以选择辐射式高温计或者红外线式高温计。辐射式高温计/红外线式高温计按被测介质化学性能选择01热电偶02铂热电阻04热敏电阻03铜热电阻大部分的热电偶在氧化性或者中性介质中其性质非常稳定，但是不宜在还原性介质中长时间工作。铂热电阻也不宜在还原性介质长时间中工作。温度达到100℃的时候铜热电阻容易被氧化。热敏电阻也非常容易被氧化变质。为此，应当通过安装保护套管加以预防，应按照被测介质的化学性质选择适宜的保护套管材料。”“例如对于热电偶而言——通常选择的是奥氏体不锈钢(耐热腐蚀)。温度低于600℃温度低于1000℃可以选择中碳钢、铜、铅等当作套管。必须重视二次仪表的、热电偶补偿导线以及自由端温度补偿器等仪表的配套使用。安装的时候必须保证检测的准确性，同时应有利于仪表的维修校验、避免测温的滞后。温度传感器的类型很多，每种类型都有不同的检测方法。本书所用的实验热敏电阻式温度传感器检测方法则较