溫度傳感器的特點

更新更新(xīn)時間:2021-06-23      點擊次數:1378

溫度傳感器(temperature transducer)是指(zhǐ)能感受溫度并轉換成可用(yòng)輸(shū)出信号的傳感器。溫度傳(chuán)感器(qì)是溫度測量儀表的核心部分(fèn),品種繁多。按測量方(fāng)式可分爲接觸(chù)式和非接觸式兩(liǎng)大類,按照傳感器材料及電子元件特性分爲熱電阻和熱電偶兩類。
    溫度(dù)傳感器有(yǒu)四種主要(yào)類型(xíng):熱電偶、熱敏電阻、電阻(zǔ)溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳(chuán)感器。IC溫度傳感器又(yòu)包括模拟輸出和數字輸出兩種類型

接觸式(shì)
接觸式溫度傳感器的(de)檢測部分與被測對象有良好的(de)接觸,又稱溫度計(jì)。

    溫度(dù)計通過傳導或對(duì)流達到熱平衡,從(cóng)而(ér)使溫度計的示值(zhí)能(néng)直接表示被測對象的溫度。  一(yī)般測量精度較高。在一定的測溫範(fàn)圍内,溫度計也可測量物體内部的溫度分布。但對于運(yùn)動體、小目标或(huò)熱容量很小的對象則會(huì)産生較大(dà)的測量誤差,常用的溫度計有(yǒu)雙金(jīn)屬溫度計、玻璃(lí)液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應用于(yú)工業、農業、商業等 。在日常生活中人們也常(cháng)常使用這些溫度計測量120K以下溫度的低溫溫度計得到了發展,如(rú)低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度(dù)計、聲學溫(wēn)度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫熱電阻(zǔ)和低溫溫差電偶等。低(dī)溫(wēn)溫度計要求感溫元件體(tǐ)積小、準确度高(gāo)、複現性和(hé)穩定性好。利(lì)用多孔(kǒng)高矽氧玻璃滲碳燒結而(ér)成的(de)滲碳(tàn)玻璃熱電阻就(jiù)是低(dī)溫溫(wēn)度計的一種感溫元(yuán)件(jiàn),可用(yòng)于(yú)測量1.6~300K範圍内的(de)溫度。

非接觸式(shì)
    它的敏感元件與(yǔ)被測對(duì)象互不接觸,又稱非接觸式測溫儀表。這種儀表可用來測量運動(dòng)物體、小目标和熱容量小或溫度變化迅速(瞬變)對象的表面溫(wēn)度,也可用于測量溫度(dù)場的溫度分布。

    常(cháng)用的非(fēi)接觸(chù)式測溫儀表基于黑體輻射的基本定律(lǜ),稱爲輻射測溫儀(yí)表。  輻(fú)射測(cè)溫(wēn)法包(bāo)括亮度法(見光學高溫計)、輻射法(見輻射高溫計)和比色(sè)法(見比色溫度計)。各類輻射測溫方法隻能測(cè)出對應的光度溫度、輻(fú)射溫度或比色溫(wēn)度。隻有對黑體(吸收全部(bù)輻射并不(bú)反射光的物體(tǐ))所測溫度才是真實(shí)溫度(dù)。如欲(yù)測定物體的真(zhēn)實溫度,則進行材料表面發射率的修正。而材(cái)料表面發射率不僅取決于溫度和(hé)波長,而且(qiě)還與表面狀态、塗膜和微觀組織等有關。在自(zì)動化 中往往需(xū)要利用輻射測溫法來測量或控制某些物體的表面(miàn)溫度,如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛(duàn)件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩埚(guō)中的溫度(dù)。在這些具體情(qíng)況下,物體(tǐ)表面發射率的測(cè)量是相當困難的。對于固體表面(miàn)溫度自動測量和控制,可以采用附加的(de)反射(shè)鏡使與被測表面一(yī)起組成黑體空腔。附加輻射的影(yǐng)響能提(tí)高被測表面的有效輻射和有效發射(shè)系數。利用有效發(fā)射系(xì)數通過儀表對實測溫(wēn)度進行相應的修正,可得到(dào)被測表面的真實溫度。典型的(de)附加反射(shè)鏡是半球(qiú)反射鏡。球中心附近被測表面的漫射輻射能受半球鏡反射(shè)回到表面而形成附加輻射,從而提高有效發射系數式中ε爲(wèi)材料表面發射率,ρ爲反射鏡(jìng)的反射率。  至于氣體和液體介質真實溫度的輻射測(cè)量,則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過計算求出(chū)與介質達到熱平衡後的圓筒空腔的有效發射系數。在自動測量和控(kòng)制中就可以用此值對所測腔底(dǐ)溫度(即介質溫度)進行修正而得(dé)到(dào)介質的真實溫度。

    非接觸測溫優點:測量上限不受感溫元件耐溫程度的限(xiàn)制,因而對可測溫度原則(zé)上沒有限制。對于1800℃以上的高溫,主要采用非接(jiē)觸測溫方法。随着(zhe)紅外 的(de)發展,輻射(shè)測溫 逐漸由可見(jiàn)光(guāng)向紅外線擴展(zhǎn),700℃以下直至常(cháng)溫(wēn)都已采用,且分辨率很高。

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