2.1温度传感器（课件）-《传感器检测技术》同步教学（电子工业版）

课题一 温度传感器 课题二 电阻式温度传感器 课题三 热电偶式温度传感器 2024/1/4 1 模块二 温度的测量 模块二 温度的测量 温度是一个最基本的物理量，温度传感器是开发最早，应用最广的一类传感器。温度传感器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也需要温度传感器提供控制依据。 2024/1/4 2 课题一 热敏电阻温度传感器 ◆ 知识点 ¤　学习温度的基本概念 ¤　热敏电阻的测量温度方法及其适用场所 ◆ 技能点 ¤　掌握热敏电阻温度传感器的使用及测量方法 [任务导入] 在机加工过程中，电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量，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。 数控机床 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 小魏要设计一个温度控制系统。当温度高于65℃时，自动开启备用冷却液喷嘴，增加冷却液流量。 [任务分析] 温度控制器由温度传感器组成，温度传感器将温度这一物理量转换成电信号，提供给控制器实现温度的自动控制。 温度控制系统应该怎样设计？温度的常用测量方法是什么？温度传感器的基本结构及测量方法是怎样的？ 本课题的任务就是：通过学习温度传感器的基本知识，了解温度传感器的一般测量方法，学会用温度传感器组成温度测量系统，完成简单的温度的测量、控制任务。 [相关知识] 一、 温度的基本概念 1．温度 从宏观性质讲，温度表示了物体冷热程度。 从微观性质讲，温度表示物体内部分子运动的剧烈程度 物体温度的高低确定了热量传递的方向：热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体。 2．温标 为了进行温度测量，需建立温度的标尺，即温标。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。 （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： （3）热力学温标 国际单位制（即SI制）中，以热力学温标作为基本温标。它所定义的温度称为热力学温度T，单位为开尔文，符号为K。 热力学温度也常沿用“绝对温度”的名称。热力学温标与摄氏温标存在着下述的关系： （4）国际实用温标是一个国际协议性温标，它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），使用方便。 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。 二、温度传感器 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，经放大电路变成易于测量的电压、电流或频率等电信号。 温度传感器最典型、应用最广泛的敏感元件是热敏电阻，它具有体积小、价格低的显著特点。本节以热敏电阻温度传感器为例探究温度传感器的应用方法。 1．热敏电阻 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。 将热敏电阻元件进行封装后，即可成为温度传感器。 热敏电阻传感器 热敏电阻可按其温度特性分成三类，适用于不同的使用场合，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）；电阻值在某一温度范围发生巨大变化的，称突变型温度系数热敏电阻（CTR）。 1－NTC； 2－PTC； 3-4－CTR 正、负温度系