ch02输入通道接口技术

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1、第2章输入通道接口技术输入通道接口技术•2.1信号测量与传感器技术•2.2模拟信号输入通道接口•2.3键盘接口技术•2.4开关量信号输入接口2.1信号测量与传感器技术2.1.1温度测量传感器温度测量原理：通过温度敏感元件与被测对象的热交换，测量相关的物理量，即可确定被测对象的温度。温度测量方式：有接触式和非接触式两大类。表2－1温度检测方法的分类测温方式类别原理典型仪表测温范围利用液体气体的热膨胀及物质玻璃液体温度计100℃～600℃膨胀类的蒸气气压变化压力式温度计100℃～500℃利用两种金属的热膨胀差双金属温度计80℃～600℃热电类利用热电效应热电偶200

2、℃～1800℃铂热电阻260℃～850℃接触式测温电阻类固体材料的电阻随温度变化而铜热电阻50℃～150℃变化热敏电阻50℃～300℃半导体器件的温度效应集成温度传感器50℃～150℃其他电学类晶体的固有频率随温度变化而石英晶体温度计50℃～120℃变化利用光纤的温度特性或作为传光纤温度传感器50℃～400℃光纤类光介质光纤辐射温度计200℃～4000℃非接触式测光电高温计800℃～3200℃温辐射类利用普朗克定律辐射传感器400℃～2000℃2.1信号测量与传感器技术接触式温度测量传感器－金属热电阻：•测温过程：金属导体的电阻值随温度变化而变化。•优点：信号可

3、以远传，灵敏度高，无须参比温度。稳定性高、互换性好、准确度高。•缺点：需要电源激励，有自热现象，影响测量精度。•类型：铂热电阻、铜热电阻、镍热电阻等。铂热电阻的工作原理：铂的纯度W100=R100/R0其中R100和R0为铂热电阻在100℃和0℃时的电阻值。当W100=1.3850，R0选用10和100两种阻值（分度号分别为Pt10和Pt100）时，铂热电阻温度测量范围为200℃～850℃，其电阻与温度的关系为：当T≥0℃时R(T)=R0(1+AT+BT2)当T＜0℃时R(T)=R0[1+AT+BT2+CT3(T100)]式中，A=3.9083×103℃1,

4、B=5.775×107℃2,C=4.183×1012℃4。2.1信号测量与传感器技术铂热电阻的分类和特性及分度表见表2-2、表2-3。表2-2铂热电阻分类和特性项目铂热电阻分度号Pt100Pt10R/1001000.00385℃测温范围200℃～850℃A级:±(0.15℃+0.002

5、T

6、)允差B级:±(0.30℃+0.005

7、T

8、)表2-3铂热电阻分度表TPt100Pt10TPt100Pt10TPt100Pt10200℃18.521.852160℃161.0516.105520℃287.6228.762180℃27.102.710180℃168.4

9、816.848540℃294.2129.421160℃35.543.554200℃175.8617.586560℃300.7530.075140℃43.884.388220℃183.1918.319580℃307.2530.725120℃52.115.211240℃190.4719.047600℃313.7131.371100℃60.266.026260℃197.7119.771620℃320.1232.01280℃68.336.833280℃204.9020.490640℃326.4832.64860℃76.337.633300℃212.0521.205660

10、℃332.7933.27940℃84.278.427320℃219.1521.915680℃339.0633.90620℃92.169.216340℃226.2122.621700℃345.2834.5280℃100.0010.000360℃233.2123.321720℃351.4635.14620℃107.7910.779380℃240.1824.018740℃357.5935.75940℃115.5411.554400℃247.0924.709760℃363.6736.36760℃123.2412.324420℃253.9625.396780℃369.7136.9

11、7180℃130.9013.090440℃260.7826.078800℃375.7037.570100℃138.5113.851460℃267.5626.756820℃381.6538.165120℃146.0714.607480℃274.2927.429840℃387.5538.775140℃153.5815.358500℃280.9828.098860℃390.4839.0482.1信号测量与传感器技术热电阻结构分为普通型和铠装型两种。•普通型：感温元件、内引线、绝缘套管、保护套管、接线盒组成。•铠装型：铠装