电阻式温度传感器.ppt

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1、模块三温度传感器任务1电阻式温度传感器1、学习温度、温标的概念2、学习温度传感器的分类3、学习热电阻、热敏电阻传感器的概念及其特点、种类及其应用一、什么是温度从宏观性质讲，温度表示了物体冷热程度，物体温度的高低确定了热量传递的方向；从微观性质讲，温度表示了物体内部分子运动的剧烈程度二、什么温标为了进行温度测量，需建立温度的标尺即温标。它规定了温度读数的起点（零点）以及温度的单位。国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温标、热力学温标。1.摄氏温标摄氏温标把在标准大气压下冰的熔点定为零度（0℃），把水的沸点定为100度（100℃），在这两个温度点间划分100等

2、份，每一等份为1摄氏度。国际摄氏温标的符号为t，国际摄氏温标的温度单位符号为℃。2.华氏温标规定一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉，把纯水凝固时的温度定为32℉，把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉，用℉代表华氏温度。华氏温标与摄氏温标的关系式为：3.热力学温标（物理学中的绝对温度）国际单位制的基本温标。符号T，单位为开尔文，符号为K。热力学温标以水的固、液、气三态平衡共存时的温度为基本定点，并规定其温度为273.15K。热力学温标与摄氏温标存在着下述的关系：温度传感器是用来测试温度的器件，主要由感温元件和测量电路组成。分类按照感温元件是否与被测温对象

3、相接触来分温度传感器可分为接触式和非接触式按照其与单片机的接口来分传统的分立式、模拟集成、智能数字温度传感器按照感温元件是否与被测温对象相接触来分，温度传感器可分为接触式和非接触式。1、接触式温度传感器测温时与被测对象直接接触，主要包括电阻式、热电偶、热膨胀式温度传感器等。2、非接触式温度传感器测温时不需直接与被测对象接触。可以测量高温、有腐蚀性、有毒和运动物体的温度，主要包括辐射高温计、红外温度传感器等。按照其与单片机的接口来分，温度传感器可分为传统的分立式、模拟集成、智能数字温度传感器三类。传统的分立式温度传感器输出的是模拟电信号模拟集成温度传感器的

4、输出是模拟电信号智能数字温度传感器输出的是数字信号在本模块中，温度传感器的分类主要以测温原理为依据，介绍最为常见的电阻式温度传感器和热电偶温度传感器。在现代机加工过程中常常使用数控机床(见下左图)，机床中电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量(见下右图)，且温度分布不均匀，造成温差，使机床产生热变形影响零件加工精度。为了避免温度产生的影响,可在机床上某些部位装设温度传感器,感受温度信号并将其转换成电信号送给控制系统，控制冷却液流量，以便控制温度。机加工使工件温度升高数控机床温度的测量与控制，一直都是电气自动化控制的一项重要任务，在工业现场与家庭

5、生活中都存在着许多温度控制的要求，而准确的温度控制又决定着某种控制任务是否成功。比如，家用电饼铛的使用过程中，对其加热控制要求就很高，既要保证食物被烙熟，还要保证食物不被烙糊，在其中用于测量温度的元件就是热敏电阻。电加热温度控制接线原理图图中，由接触器完成电加热器的接通于断开，加热初始由启动按钮启动接触器接通电热管开始加热。热电偶完成温度测量，并将温度信号传送至温度控制器的输入端，温度控制器根据温度设定值来控制接触器的接通于断开，从而达到闭环的温度自动控制要求。加热完成按下停止按钮关闭电加热控制系统。电阻式温度传感器1、热电阻温度传感器2、热敏电阻温度传

6、感器热电阻效应导体或半导体材料的电阻值随温度变化而变化的现象称为热电阻效应，电阻式温度传感器就是利用热电阻效应制成的。热电阻按使用的材料来分可分为两大类，一种是由金属导体铂、铜、镍等制成的感温元件，称为金属热电阻，简称热电阻；另一种是由半导体材料制成的感温元件，称为热敏电阻。热敏电阻的图形符号热电阻铜电阻铂电阻热敏电阻热敏电阻热电阻的特点：1、金属热电阻随温度的升高而增大2、R-t特性曲线关系最好成线性关系3、最常用的材料是铂和铜4、物理、化学性能稳定、重复性好铂电阻铂易于提纯，物理、化学性质稳定，电阻率较大，能耐较高的温度，是制造标准热电阻和工业用热电

7、阻的最好材料。但铂是贵重金属，价格较高。按照ITS-1990标准，国内常用的铂热电阻器有R0=10欧姆和R0=100欧姆两种，它们的型号分别为Pt10和Pt100，其中Pt100最为常用。不同型号有其对应的分度表（R-t特性曲线的关系表），铂热电阻（Pt100）分度表见表3-1.这样在实际测量时，只要测得热电阻的阻值，便可从相应的分度表中查出对应的温度值，得到被测物体的温度。铜电阻铜材料容易提纯，具有较大的电阻温度系数，铜电阻的阻值与温度之间接近线性关系，铜的价格比较便宜。工业上铜热电阻有两种分度号：Cu50（R0=50欧姆）和Cu100（R0=100欧

8、姆），相应有Cu50、Cu100两种分度表热电阻的典型测量电路工业上多采用三线单