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温度传感器探头型号介绍 温度传感器原理分析

2019-3-6 11:30:33      点击:

温度传感器想必大家应该不陌生,如今它已渗入到我们生活的方方面面,那么关于它的探头你了解多少呢?关于它的工作原理你又了解多少呢?本文为你介绍的就是温度传感器探头以及温度传感器的原理分析。

温度传感器探头型号

根据测量环境以及介质的不同,温度传感器的测温探头主要有以下几种类型:

1.浸入式探头;主要用于测量液体及固体的温度,探头的前段设计为针状或杆状。这种温度传感器探头的原理是能量守恒,当测量探头的温度比介质低时,热能从被测介质转移到探头;当探头温度高于介质时,热能从探头转移到介质。在此测量情况,探头与介质的比值越好,越能更精准的测得物体获取的能量,由于能量转移的原因会导致测量时产生误差。此测量误差可以通过以下方式减小:刺入或浸入的深度10或15倍于探头的直径;当测量液体时,尽量何持液体的流动可以有效减少误差。

2.空气温度探头,用来测量空气温度,例如冷库、冷柜、空调室(调温)、通风场所(通风/排风)等,空气探头的温度传感器裸露,因此示值很容易受气流所影响,最佳的解决方法是在气流为2-3m/s时,顺流轻移探头,使温度达成平衡稳定。

3.表面探头,用来测量物体的表面温度。空气温度探头和表面探头使用进行表面温度测量时,探头的前端必须垂直于被测物体,与被测物体充分完全的接触。必须注意的是探头与被测物的接触面必须平坦,否则在温度传感器测量时则会影响测量结果。

温度传感器定义

温度传感器是指能感受温度并转换成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。温度传感器对于环境温度的测量非常准确,广泛应用于农业、工业、车间、库房等领域。

温度传感器工作原理

       基于温度传感器的不同种类,它们的原理也不尽相同,下面拣选几款常见的种类给大家介绍。

1、热电偶传感器哦工作原理

当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端或冷端,则回路中就有电流产生,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向),称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向),称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶

2、电阻传感器工作原理

导体的电阻值随温度变化而改变,通过测量其阻值推算出被测物体的温度,利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器,这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料,热电阻的材料应具有以下特性:

(1)、电阻温度系数要大而且稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。

(2)、电阻率高,热容量小,反应速度快。

(3)、材料的复现性和工艺性好,价格低。

(4)、在测温范围内化学物理特性稳定。

目前,在工业中应用最广的铂和铜,并已制作成标准测温热电阻。3、红外温度传感器

在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75~100μm的红外线,红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。

温度<a href=传感器探头型号介绍 温度传感器原理分析" src="http://file.elecfans.com/web1/M00/59/13/pIYBAFtiVQ-AHayAAAJaYVUq5s4003.png" style="height:367px;width:500px;" />

4、数字式温度传感器

它采用硅工艺生产的数字式温度传感器,其采用PTAT结构,这种半导体结构具有精确的,与温度相关的良好输出特性。PTAT的输出通过占空比比较器调制成数字信号,占空比与温度的关系如下式:DC=0.32+0.0047*t,t为摄氏度。输出数字信号故与微处理器MCU兼容,通过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比,即可得到温度。该款温度传感器因其特殊工艺,分辨率优于0.005K。

5、逻辑输出型温度传感器

设定一个温度范围,一旦温度超出所规定的范围,则发出报警信号,启动或关闭风扇、空调、加热器或其它控制设备,此时可选用逻辑输出式温度传感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表。

6、模拟温度传感器

常见的模拟温度传感器有LM3911、LM335、LM45、AD22103电压输出型、AD590电流输出型。

AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器,供电电压范围为3~30V,输出电流223μA(-50℃)~423μA(+150℃),灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R时,R两端的电压可作为输出电压。注意R的阻值不能取得太大,以保证AD590两端电压不低于3V。AD590输出电流信号传输距离可达到1km以上。作为一种高阻电流源,最高可达20MΩ,所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。


温度传感器选择注意事项

1、被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。

2、被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制,是否需要远距离测量和传送。 3800 100

3、在被测对象温度随时间变化的场合,测温元件的滞后能否适应测温要求。

4、测温范围的大小和精度要求。

5、测温元件大小是否适当。

6、价格如保,使用是否方便。

温度传感器工作中如何避免误差

温度传感器在安装和使用时,应当避免以下误差的出现,保证最佳测量效果。

1、安装不当引入的误差

热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍。


2、热阻误差

高温时,如保护管上有一层煤灰,尘埃附在上面,则热阻增加,阻碍热的传导,这时温度示值比被测温度的真值低。因此,应保持热电偶保护管外部的清洁,以减小误差。

3、绝缘变差而引入的误差

热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上百度。

4、热惰性引入的误差

由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。

结语

关于温度传感器探头介绍以及温度传感器的介绍就到这里,希望通过本文能让你对温度传感器有更深刻的认识,如有不足欢迎指正。

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