济南大学工业仪表复习资料

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1、第二章传感器•传感器将传感原件通过机械结构支承固定，并通过机械电气或其它方法连接起来，并将所获信号传输出去的装置称为传感器性能：1、线性度好；2、灵敏度高且误差小；3、较好的重复性和稳定性；4、滞后误差小，漂移小；5、较高的分辨力；6、动态性能好；7、“负载效应”较低。•微电阻变化式传感器在被测物理量变化时，这种传感元件的电阻值变化范围很小，一般原始阻值的百分之几以下变化。电阻应变片结构：应变电阻丝、基片、引线、覆盖层等组成。原理：传感元件的应变电阻丝胶接在绝缘薄膜材料基片上，使用时将此带有应变电阻丝的基片再胶接在被测应

2、变构件上，使被测应变通过基片带动应变电阻丝变形，使电阻发生相应的变化，电阻的变化值与被测构建的应变值存在一定的函数关系，从而实现应变到电阻的转换。（R=ρl/F）•电容式传感器有变极距型、变面积型、变介电常数型。为了提高灵敏度和线性度极克服某些外界条件如电源电压、环境温度变化的影响，常采用差动型电容式传感器。•电感式传感器有自感式、互感式、涡流式、压磁式等。第三章温度的测量•热电偶测温原理当两种不同的导体两端结合成一封闭回路时，加热其中一端，则在另一端可测到电动势，回路中有电流流动。这一现象称作热电效应，所产生的电动势叫

3、作塞贝克电势或热电势。该热电势E与热电偶两端的温度有关，而与热电极的长度和直径无关。⒈温差电势：由温度差在均质金属上产生的电位差称为温差电势。⑴温差电势大小取决于金属材料以及两端的温度T和T.0，而与金属的直径和长度无关；⑵金属两端温度相等（T=T.0）时，温差电势为零；⑶温差电势与沿热电极体的温度分布无关。⒉接触电势：由两种金属中电子密度不同而在接点处产生的电位差即为接触电势。接触电势大小仅与所选金属材料的性质及接点温度有关，而与金属材料的几何尺寸无关。⒊热电偶回路的热电势•热电偶的基本定律中间导体定律：在热电偶回路中

4、接入第三种材料的中间导线C，只要中间导线C两端温度相同，第三种材料导线的接入不会影响热电偶的热电势大小。•电阻温度计缺点：1、不能测高温（700℃以上）；2、由于体积大，热惯性也大；3、不能测某一细小点的温度，只能测一个面或一个区域的平均温度。工作原理：根据金属和半导体的电阻率随温度变化的性质进行温度测定。R.t=R.t.0[1+α(t-t.0)]热电阻材料：根据对热电阻材料的要求，工业上应用的热电阻材料主要是铜、铂和镍等金属导体以及一些半导体，其中铜热电阻和铂热电阻已经标准化，称为标准化热电阻。半导体电阻温度计（热敏电

5、阻）优点：耐腐蚀，灵敏度高，热惯性小，体积小，结构简单，寿命长，便于远距离测量等。缺点：互换性差，测温范围有一定限制（一般-50～300℃）。•非接触式测温仪定义：利用物体的辐射能量随其温度而变化的原理制成的测温仪表。分类：光学高温计和辐射温度计。辐射理论基础黑体：照射到物体上的辐射能全部被吸收，既无反射也无透射。通明体：照射到物体上的辐射能全部透射过去，既无吸收又无反射。镜体：照射到物体上的辐射能全部反射出去，若物理表面平整光滑，反射具有一定规律则该物体称之为“镜体”；若反射无一定规律，则该物体为“白体”。灰体：一般固

6、体和液体的τ值很小或等于零，而气体的τ值较大。对于一般工程材料来讲，α+ρ=1，称为灰体。光学高温计可用来测量800～3200℃的高温，一般可以制成便携式仪表。工业用光学高温计分为隐丝式和恒定亮度式。⒈光学高温计的原理在光学高温计中采用了亮度比较的测量方法，即用一已知温度的高温灯丝的亮度与被测物体的亮度进行比较，当它们的亮度相等时，可按高温灯丝的已知温度来反映被测物体的温度数值。⒉亮度温度灰体的亮度等于同温度下黑体亮度与灰体亮度的乘积：B.λ=ε.λB⒊光学高温计的构造光学高温计主要由光学系统和电测系统两部分组成。光学系

7、统：物镜、目镜、红色滤光片（置于目镜和观察孔之间，作用是造成一个较狭的有效波长）和灰色吸收玻璃（位于物镜与放炮之间，主要作用是扩大量程）组成。⒋光学高温计的使用将光学高温计的望远系统对准被测物体，调节仪器，此时被测物体的像所形成的发光背景中有灯丝弧线。如果灯丝亮度低于被测物体亮度，弧线为暗弧线，反之为亮弧线。只有在两者亮度相等时，灯丝弧线隐没在背景中，利用灯丝此亮度下的电流值，换算成黑体温度数值对显示仪表进行分度，就可以得到灰体的亮度温度分度的标尺。•比色温度计比色温度计是通过测量热辐射体在两个或两个以上波长的歌曲辐射亮

8、度之比来测量温度的。其特点是准确度高，响应快，可观察小目标（最小可到2mm）。用比色温度计测得的温度称为比色温度T.s，它与物体的真实温度T很接近，一般可以不校正。比色温度的定义：黑体辐射的两个波长λ.1和λ.2的光谱辐射亮度之比等于非黑体的相应的光谱辐射亮度之比时，则黑体的温度即为该非黑体的比色温度T.s。对于灰体