内容正文:
温度传感器
温度传感器的类型
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温度传感器的测温范围
用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,未知电阻R2=R1·R4/R3。
图2中,非平衡电桥的BD两端接负载电阻为Ro的电压表。该电桥不需要调平衡,只要测量输出电压Uo或电流Io,就可得到Rx值。
当负载电阻Ro→∞(即电桥输出处于开路状态)时,Io=0,电桥输出端接数字电压表或高输入阻抗放大器时属这种情况。
电桥
电桥
R0较大时,I0趋向于零
因Io=0,故I1=I4,I2=I3,根据分压原理,输出电压Uo为:
即
设室温t= t0时,Rx= Rx0,当温度t= t0+D t时,Rx= Rx0+DRx,由(4-22-3)式求得电压Uo为:
测温原理
由于温度变化而引起的温度传感器的阻值变化较小,通常采用电桥构成放大器。当温度传感器的阻值发生变化时,电桥的两臂出现不平衡。这使得电桥输出一 个毫幅级的电压而供中间级放大器放大,再经后续电路测量。
电桥输出电压的值可以通过下式求得:
热电阻传感器
热电阻:电阻值随温度变化的温度检测元件。
金属热电阻的阻值与温度的关系:
RT=R0[1+a(T-T0)+b(T-T0)2...]
式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热电阻的阻值与温度的关系:
RT=AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
采用热电阻构成的测温仪器有电桥、直流电位差计、电子式
自动平衡计量仪器、动圈比率式计量仪器、动圈式计量仪器、
数字温度计等
用热电阻进行温度测量时的接法有四线式接法、三线式接