貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院任務(wù)三溫度傳感器《新能源汽車電力電子技術(shù)》課堂導(dǎo)入01學(xué)習(xí)目標(biāo)02知識(shí)儲(chǔ)備03實(shí)訓(xùn)演練04任務(wù)練習(xí)05CONTENTS目錄01課堂導(dǎo)入leading-inofaclassroom學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備實(shí)訓(xùn)演練任務(wù)練習(xí)課堂導(dǎo)入溫度傳感器課堂導(dǎo)入溫度傳感器是最常用的傳感器之一，在計(jì)算機(jī)、汽車、廚房電器、空調(diào)和家用恒溫器

等設(shè)備中，都能看見溫度傳感器的身影。縱觀整個(gè)新能源汽車的運(yùn)行過程，溫度監(jiān)測(cè)是安

全預(yù)警的最后一道屏障，有效、及時(shí)的熱管理策略或?qū)⒊蔀樘嵘履茉雌嚢踩缘闹攸c(diǎn)

和關(guān)鍵所在，而高性能測(cè)溫元件是實(shí)現(xiàn)一切安全策略的根基。02學(xué)習(xí)目標(biāo)learningobjectives學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備實(shí)訓(xùn)演練任務(wù)練習(xí)課堂導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)01能夠簡(jiǎn)述溫度傳感器的作用。02能夠簡(jiǎn)述溫度傳感器的類型。03能夠簡(jiǎn)述常用溫度傳感器的原理、特點(diǎn)。04能夠?qū)囟葌鞲衅鬟M(jìn)行辨認(rèn)、識(shí)別。溫度傳感器學(xué)習(xí)目標(biāo)03知識(shí)儲(chǔ)備accumulationofknowledge學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備實(shí)訓(xùn)演練任務(wù)練習(xí)課堂導(dǎo)入溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。在功率電子中，熱監(jiān)控和熱管理非常重要。一、溫度傳感器的作用溫度傳感器在新能源汽車動(dòng)力電池上的作用測(cè)量動(dòng)力電池溫度；保障動(dòng)力電池在精準(zhǔn)工作溫度下實(shí)現(xiàn)最佳能量輸出；防止過熱風(fēng)險(xiǎn)，最大限度延長(zhǎng)電池使用壽命。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備新能源汽車中用到的溫度傳感器主要包括動(dòng)力電池溫度傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度傳感器以及用于冷卻系統(tǒng)的溫度傳感器等。一種溫度傳感器的外形如圖4-10所示。一、溫度傳感器的作用圖4-10一種溫度傳感器的外形溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備目前最常見的溫度傳感器主要有4種，包括熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC溫度傳感器，其中IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。二

、溫度傳感器的主要類型熱電偶溫度傳感器熱電阻溫度傳感器電阻溫度檢測(cè)器(RTD)IC溫度傳感器模擬輸出數(shù)字輸出溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備熱電偶由兩種不同成分的導(dǎo)體（熱電偶絲/熱電極）兩端接合成回路。二

、溫度傳感器的主要類型1.熱電偶溫度傳感器熱端（測(cè)量端）：直接接觸測(cè)量介質(zhì)、感知溫度的一端；冷端（補(bǔ)償端）：與配套儀表連接的一端。工作原理（熱電效應(yīng)）當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)溫度不同時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（熱電動(dòng)勢(shì)），基于此實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備二

、溫度傳感器的主要類型1.熱電偶溫度傳感器圖4-11熱電偶電路及電壓-溫度曲線舉例溫度測(cè)量流程冷端連接儀表后，儀表將熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)經(jīng)電路變換，最終顯示測(cè)量溫度值（示例參考圖4-11：熱電偶電路及電壓-溫度曲線）溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備熱電偶由兩種不同的金屬接合而成，它受熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)大小由組成金屬材料決定。二

、溫度傳感器的主要類型1.熱電偶溫度傳感器常用的3種類型鐵-康銅(J型)銅-康銅(T型)鉻-鋁(K型)

電動(dòng)勢(shì)輸出特點(diǎn)熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)很小，只有幾毫伏K型熱電偶每升溫1℃，電動(dòng)勢(shì)約變化40μV測(cè)量系統(tǒng)能檢測(cè)4μV的電動(dòng)勢(shì)變化，方可實(shí)現(xiàn)0.1℃的溫度測(cè)量精度溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備二

、溫度傳感器的主要類型1.熱電偶溫度傳感器圖4-12熱偶溫度補(bǔ)償電路額外電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因熱電偶與測(cè)量系統(tǒng)連接時(shí)，因不同類型金屬接合會(huì)產(chǎn)生電位差，進(jìn)而形成額外電動(dòng)勢(shì)。核心誤差控制方式將連接點(diǎn)置于隔熱塊上，使兩個(gè)接點(diǎn)處于同一溫度，減小額外電動(dòng)勢(shì)的影響?？蓽y(cè)量隔熱塊溫度，對(duì)溫度影響進(jìn)行補(bǔ)償（示例參考圖4-12）。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備熱電偶是溫度測(cè)量中最常用的傳感器。二

、溫度傳感器的主要類型1.熱電偶溫度傳感器主要優(yōu)點(diǎn)溫度范圍寬和適應(yīng)各種大氣環(huán)境；結(jié)實(shí)、價(jià)低、易安裝。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備熱電阻溫度傳感器通過金屬(如鉑、銅)或半導(dǎo)體的電阻變化進(jìn)行工作，是利用金屬或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化而改變的原理制成的感溫元件。二

、溫度傳感器的主要類型2.熱電阻溫度傳感器當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫元件的電阻值隨之變化，將變化的電阻值作為信號(hào)輸入顯示儀表，即可監(jiān)控被測(cè)介質(zhì)的溫度。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備熱電阻傳感器主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻兩種。二

、溫度傳感器的主要類型2.熱電阻溫度傳感器金屬熱電阻簡(jiǎn)稱熱電阻，常用材料是鉑和銅金屬熱電阻簡(jiǎn)稱熱敏電阻，按電阻-溫度變化特性分類：負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻臨界溫度系數(shù)（CTR）熱敏電阻半導(dǎo)體熱電阻溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備許多熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)，溫度下降，電阻值隨之升高。二

、溫度傳感器的主要類型2.熱電阻溫度傳感器圖4-13一種負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻-溫度曲線關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)在被動(dòng)式溫度傳感器中，熱敏電阻的靈敏度(即溫度每變化1℃電阻值的變化)最高。主要局限熱敏電阻的電阻-溫度曲線是非線性的，如圖4-13所示。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器新能源汽車上常用的負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器主要由錳等高純度金屬元素的氧化物經(jīng)過陶瓷技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)結(jié)合制成。二

、溫度傳感器的主要類型2.熱電阻溫度傳感器圖4-14負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器溫度測(cè)量原理圖這些材料載流子數(shù)目少、電阻較大，當(dāng)溫度升高時(shí)，載流子數(shù)目增加、電阻相應(yīng)減小，其測(cè)溫原理如圖4-14所示。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)電阻率大、熱容小、響應(yīng)速度快、阻值與溫度線性關(guān)系優(yōu)良、能彎曲、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)。二

、溫度傳感器的主要類型2.熱電阻溫度傳感器負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器的種類地環(huán)外殼負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器(俗稱地環(huán)型);環(huán)氧樹脂封裝負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器(俗稱水滴頭、小黑頭);薄膜負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備電阻溫度檢測(cè)器(RTD)也稱為電阻溫度計(jì)，電阻會(huì)隨溫度變化，但是RTD不需要使用對(duì)溫度變化敏感的特殊材料，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。二

、溫度傳感器的主要類型3.電阻溫度檢測(cè)器結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)線型RTD元件。薄膜型元件通過電鍍或?yàn)R射工藝涂敷在陶瓷類基底上。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備100Ω鉑RTD電阻值：在1℃時(shí)的阻值通常

為100.39Ω，50℃時(shí)為119.4Ω,圖4-15為RTD與熱敏電阻的電阻-溫度曲線的比較。二

、溫度傳感器的主要類型3.電阻溫度檢測(cè)器圖4-15RTD與熱敏電阻的電阻-溫度曲線比較RTD的電阻值以0℃阻值作為標(biāo)稱值。誤差特性RTD的誤差要比熱敏電阻的誤差小。鉑RTD電阻的誤差約為0.01%。鎳RTD電阻的誤差約為0.5%。除誤差和電阻較小以外，RTD與熱敏電阻的接口電路基本相同。溫度傳感器知識(shí)儲(chǔ)備RTD的性能優(yōu)勢(shì)電阻溫度檢測(cè)器RTD是目前最精確、最穩(wěn)定的溫度傳感器，它的線性度優(yōu)于熱電偶和熱敏電阻，二

、溫度傳感器的主要類型3.電阻溫度檢測(cè)器RTD的局限性價(jià)格比較昂貴，適用于對(duì)精度有嚴(yán)格要求，而對(duì)響應(yīng)速度和價(jià)格不太敏感的應(yīng)用領(lǐng)域

。04實(shí)訓(xùn)演練ProficiencyExercises學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備實(shí)訓(xùn)演練任務(wù)練習(xí)課堂導(dǎo)入溫度傳感器實(shí)訓(xùn)演練工具：比亞迪e5或其他實(shí)訓(xùn)車，以及熱電偶、熱電阻NTC溫度傳感器、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)。設(shè)備：實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)。資料及耗材：《新能源汽車電力電子技術(shù)》教材、維修手冊(cè)、抹布等。實(shí)訓(xùn)工具與準(zhǔn)備溫度傳感器實(shí)訓(xùn)演練查詢資料對(duì)實(shí)訓(xùn)提供的溫度傳感器進(jìn)行識(shí)別，將其名稱、結(jié)構(gòu)原理記錄于表4-3中。根據(jù)識(shí)別到的傳感器，寫出其在車上的安裝位置，并在車身上使用貼紙進(jìn)行標(biāo)注。一

、溫度傳感器識(shí)別表4-3溫度傳感器識(shí)別記錄表編號(hào)傳感器名稱結(jié)構(gòu)原理1

2

3

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5

溫度傳感器實(shí)訓(xùn)演練按照7S管理標(biāo)準(zhǔn)，整理工具和場(chǎng)地。二、整理清潔05任務(wù)練習(xí)Taskpracice學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)儲(chǔ)備實(shí)訓(xùn)演練任務(wù)練習(xí)課堂導(dǎo)入溫度傳感器任務(wù)練習(xí)一、選擇題電阻溫度檢測(cè)器簡(jiǎn)稱()。A.RTDB.CTRC.PTCD.NTC金屬熱電阻材料是()。A.銀和銅B.鉑和銅C.鋁和銅D.鐵和銅下列說法不正確的是()。A.電動(dòng)汽車中用到的溫度傳感器主要包括檢測(cè)電池溫度的傳感器、監(jiān)測(cè)電機(jī)的溫度傳感器以及用于電池冷卻系統(tǒng)的溫度傳感器等B.負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器擁有電阻率大、熱容小、響應(yīng)速度快、阻值與溫度線性關(guān)系優(yōu)良、能彎曲、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)C.RTD元件可以是一根導(dǎo)線，也可以是一層薄膜，采用電鍍或?yàn)R射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上D.RTD的線性度不及熱電偶和熱敏電阻溫度傳感器任務(wù)練習(xí)二

、判斷題IC溫度傳感器包括模擬輸出和數(shù)字輸出。()測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為冷端(也稱測(cè)量端),另一端稱為熱端(也稱補(bǔ)償端)。()熱電阻傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻。()熱敏電阻具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC),也就是說溫度下降電阻減小。