广东2022中职 《传感器及应用（电类）》 模块二 温度的测量 课件

模块二 温度的测量 温度是一个最基本的物理量，广泛应用于日常生活与工业生产的温度控制中，如大家熟知的饮水机、冰箱、冷柜、空调、微波炉等制冷、制热产品都需要进行温度测量进而实现温度控制；汽车发动机、油箱、水箱的温度控制，化纤厂、化肥厂、炼油厂生产过程的温度控制，冶炼厂、发电厂锅炉温度的控制等都需要温度传感器提供控制依据。 2023/1/24 模块二 温度的测量 课题一 温度传感器 课题二 膨胀式温度传感器 课题三 电阻式温度传感器 课题四 热电偶式温度传感器 2023/1/24 [任务导入] 饮水机将水加热到100℃时，饮水机内的电加热器应自动停止加热，所以在饮水机里有一个温度控制器：温度传感器将温度这一物理量转换成电信号，提供给控制器（一般为比较放大器），实现温度的自动控制。 课题一 温度传感器 2023/1/24 2023/1/24 在进行温度控制，组成温度测量系统之前，我们首要任务是根据我们的所测介质的温度范围、要求的精度及安装形式、价格来选择温度传感器的种类及结构。 本课题的任务就是：通过了解常用温度传感器的结构、种类，熟悉各种温度传感器的基本适用范围及场所，学会选用、使用温度传感器，组成温度测量系统，完成温度的测量、控制任务。 2023/1/24 ◆ 知识点 ¤　了解温度传感器的分类与基本结构 ¤　学习各种温度传感器的适用范围 ◆ 技能点 ¤　掌握温度传感器的选用与使用 2023/1/24 [相关知识] 一、温度传感器 2023/1/24 二、温度的基本概念 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。 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、国际实用温标。 2023/1/24 （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： 2023/1/24 （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： （4）国际实用温标 与热力学温标基本吻合。它不仅定义了一系列温度的固定点，而且规定了不同温度段的标准测量仪器，因此复现精度高（全世界用相同的方法测量温度，可以得到相同的温度值）。 国际计量委员会1990年开始贯彻实施国际温标ITS-90。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。 2023/1/24 三、温度传感器 温度传感器的种类很多，每一种传感器都有自己的特点和各自的测温范围及适用场所。我们在组建温度测量、控制系统时，可以根据测量范围、被测对象、测量精度及结构、功能、价格等方面，选择相应的温度传感器进行温度检测。 温度传感器的核心是温度敏感元件，它能将温度这一物理量转换成电信号。应用最广泛的温度敏感元件就是热敏电阻，它具有体积小、价格低、使用方便等优点。 2023/1/24 12 常见热敏电阻元件及热敏电阻传感器的外形 2023/1/24 热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。它的电阻值随温度的变化而剧烈的变化，可以提供较大的灵敏度。 电阻值随温度的升高而升高的，称正温度系数热敏电阻（PTC）；电阻值随温度的升高而降低的，称负温度系数热敏电阻（NTC）；突变型温度系数热敏电阻器（CTR），具有很大温度系数，一般在电子线路中用于抑制浪涌电流，起限流、保护作用。 1－NTC 2－PTC 3,4－CTR 2023/1/24 热敏电阻的主要技术指标： （1）标称电阻值（R25） 即热敏电阻在25℃时的电阻值。多数厂商在热敏电阻出厂时会给出