1、溫度傳感器的應用,Page 2,傳感器的類型,Template for Microsoft PowerPoint,Page 3,溫度傳感器的測溫范圍,Page 4,用比較法測量各種量（如電阻、電容、電感等）的儀器。最簡單的是由四個支路組成的電路。各支路稱為電橋的“臂”。如圖電路中有一電阻為未知（2），一對角線中接入直流電源，另一對角線接入檢流計?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)各已知電阻的值使中無電流通過，則電橋平衡，未知電阻21/3。 圖2中，非平衡電橋的BD兩端接負載電阻為Ro的電壓表。該電橋不需要調(diào)平衡，只要測量輸出電壓Uo或電流Io，就可得到Rx值。 當負載電阻Ro（即電橋輸出處于開路狀態(tài)）時，Io=0，

2、電橋輸出端接數(shù)字電壓表或高輸入阻抗放大器時屬這種情況。,電橋,Page 5,電橋,R0較大時，I0趨向于零 因Io=0，故I1=I4，I2=I3，根據(jù)分壓原理，輸出電壓Uo為： 即 設室溫t= t0時，Rx= Rx0，當溫度t= t0+D t時，Rx= Rx0+DRx，由（4-22-3）式求得電壓Uo為：,Page 6,熱電阻傳感器,熱電阻：電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。 金屬熱電阻的阻值與溫度的關系： RT=R01+a(T-T0)+b(T-T0)2. 式中，Rt為溫度t時的阻值；Rt0為溫度t0（通常t0=0）時對應電阻值；為溫度系數(shù)。 半導體熱電阻的阻值與溫度的關系： RT=AeB/t

3、式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決于半導體材料的結(jié)構的常數(shù)。,Page 7,采用熱電阻構成的測溫儀器有電橋、直流電位差計、電子式 自動平衡計量儀器、動圈比率式計量儀器、動圈式計量儀器、 數(shù)字溫度計等 用熱電阻進行溫度測量時的接法有四線式接法、三線式接法、 二線式接法,Page 8,熱電阻傳感器的四線式接法,為了消除熱電阻測量電路中電阻體內(nèi)導線以及連線引起的誤差，在右圖所示的電橋及直 流電位差計或數(shù)字電壓表中，熱電阻體采用線連接方式，這樣，可用于對標準電阻溫度計進行校正，并能對溫度進行高精度的測 量。 右圖所示為熱電阻傳感器構成的電橋測溫計。右圖中，為熱電阻體構成的電阻元 件，為檢流計或微電

4、流檢測器，為固定電阻，R為平衡調(diào)節(jié)電阻，S為切換開關。,Page 9,熱電阻構成電位差計或數(shù)字電壓表,為熱電阻體構成的電阻元件，為標準電阻，為電流調(diào)節(jié)電阻，為切換開關。,Page 10,溫度傳感器的三線式接法,采用線式連接方式時使用的導線必須是材質(zhì)、線徑、長度及電阻值相等，而且在全長導線內(nèi)溫度分布相同。這種方式可以消除熱 溫度傳感器電阻內(nèi)導線及連線引起的大部分誤差，一般的溫度測量大都采用這種接線方式。 圖a）為電橋或動圈式計量儀器圖 ）為帶放大器的動圈式計量儀器,Page 11,圖）為電子自動平衡式計量儀器 ，圖）為數(shù)字式溫度計,Page 12,熱電阻傳感器的二線式接法,右圖所示電路為采用線式

5、連接方式， 這種接線方式不能消除連線電阻隨溫度 變化引起的誤差，為此，應確保連線電 阻值遠低于測溫的熱電阻值。一定要將 外部的電阻值調(diào)整到計量儀器說明書中 提供的標稱值。外部電阻是指接在計量 儀器的測量端子外側(cè)的導線及測溫熱電 阻體內(nèi)導線所組成的電路的電阻，不包 括由熱電阻體構成的電阻元件的電阻。 采用熱電阻進行高精度的溫度測量時， 不希望采用線式連接方式，即使采用也要使用電阻補償導線,Page 13,采用電阻補償導線的線式連接方式,采用這種2線式接法和三線式接法有同樣的效果 圖a）為電橋或動圈式測溫計，圖b）為電子自動平衡式計量儀器,Page 14,熱電偶傳感器,熱敏電阻加熱時，溫度從變化到

6、時，熱敏電阻的溫度為： 0.632（） 這種熱響應特性如圖所示。圖中，熱敏電阻冷卻時從變到，或加熱時從變到時，冷卻或加熱到與間溫度差的63.2需要的時間稱為熱時間常數(shù)。,Page 15,熱敏電阻的基本連接方式,圖是個熱敏電阻與個電阻的并聯(lián)方式，這可簡單構成線性電路，若在以下的范圍內(nèi)，其非線性可抑制在以內(nèi)，并聯(lián)電阻的阻值為熱敏電阻的阻值的0.35倍。圖和圖為合成電阻方式，溫度系數(shù)小，適用于寬范圍的溫度測量，測量精度也較高。圖為比率式，電路構成簡單，具有較好的線性。,Page 16,右圖是采用熱敏電阻的溫度測量電路， 圖為并聯(lián)方式，熱敏電阻與電阻 并聯(lián)，輸出為： U0=( )Ua 式中，/。由于這種電 路非常簡單，電源電壓的變化會直接影 響輸出，因此，工作電源一般采用穩(wěn)壓 電源。 圖)為橋接方式，熱敏電阻作為橋 的一臂，輸出為橋路之差，即為: 0 ( )Ua 式中，/。,用熱敏電阻構成的測溫計,Page 17,圖c用熱敏電阻作為運算放大器的反饋電阻的測溫電路，電路中2.5V基準電壓與電阻形成的電流變換為與熱敏電阻阻值變化相應的電壓，這作為運算放大器A1的輸出電壓。該輸出電壓再經(jīng)運算放大器A2后會被扣除一定的偏置電壓，于是A2的輸出電壓信號與溫度相對應。該電路的熱敏電阻直接接在運算放大器構成的反相放