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温度传感器工作原理

来源:潮女谷    阅读: 2.47W 次
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温度传感器工作原理,温度传感器是温度测量仪表的核心部分,是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器,品种繁多,也是用处比较广的工具。以下分享温度传感器工作原理。

温度传感器工作原理1

金属收缩原理设计的传感器:金属在环境温度变化后会产生一个适当的伸延,因此传感器可以以有所不同方式对这种反应展开信号切换。

双金属片式传感器:双金属片由两片有所不同膨胀系数的金属贴在一起而构成,随着温度变化,材料A比另外一种金属收缩程度要高,引发金属片倾斜。倾斜的曲率可以转换成一个输入信号。

双金属杆和金属管传感器:随着温度增高,金属管(材料A)长度减少,而不收缩钢杆(金属B)的长度并不减少,这样由于方位的转变,金属管的线性收缩就可以展开传送。反过来,这种线性收缩可以转换成一个输入信号。

温度传感器工作原理

液体和气体的变形曲线设计的传感器:在温度变化时,液体和气体同样会适当产生体积的变化。多种类型的结构可以把这种收缩的变化转换成方位的变化,这样产生方位的变化输入(电位计、感应器偏差、挡流板等等)。

电阻传感器:金属随着温度变化,其电阻值也发生变化。对于有所不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是有所不同的,而电阻值又可以必要作为输入信号。

热电偶传感器:热电偶由两个有所不同材料的金属线构成,在末端焊在一起。对这个连接点冷却,在它们不冷却的部位就会经常出现电位差。这个电位差的数值与不冷却部位测量点的温度有关,和这两种导体的材质有关。

温度传感器工作原理2

什么是温度传感器?

温度传感器是一种测量物体冷热程度的设备,以可读的形式通过电信号提供温度测量。比较常见的是热电偶和电阻温度检测器。

温度传感器类型

在实际应用中,有许多的温度传感器可以用,根据实际应用具有不同的特性,温度传感器由两种基本物理类型组成:

接触式温度传感器类型——这些类型的温度传感器需要与被感测对象物理接触,并使用传导来监测温度变化。它们可用于在很宽的温度范围内检测固体、液体或气体。

非接触式温度传感器类型——这些类型的温度传感器使用对流和辐射来监测温度变化。它们可用于检测液体和气体,这些液体和气体随着热量的升高和冷在对流中沉降到底部而发射辐射能,或者检测以红外辐射(太阳)形式从物体传输的辐射能。

接触式和非接触式温度传感器进一步分为以下温度传感器,接下来将对这些温度传感器的原理进行解释

温度传感器原理

一、温度传感器工作原理–恒温器

恒温器是一种接触式温度传感器,由两种不同金属(如铝、铜、镍或钨)组成的双金属条组成。

两种金属的线性膨胀系数的差异导致它们在受热时产生机械弯曲运动。

温度传感器工作原理 第2张

一、温度传感器工作原理–双金属恒温器

恒温器由两种热度不同的金属背靠背粘在一起组成。当天气寒冷时,触点闭合,电流通过恒温器。当它变热时,一种金属比另一种金属膨胀得更多,粘合的双金属条向上(或向下)弯曲,打开触点,防止电流流动。

有两种主要类型的双金属条,主要基于它们在受到温度变化时的运动。有在设定温度点对电触点产生瞬时“开/关”或“关/开”类型动作的“速动”类型,以及逐渐改变其位置的较慢“蠕变”类型随着温度的'变化。

速动型恒温器通常用于我们家中,用于控制烤箱、熨斗、浸入式热水箱的温度设定点,也可以在墙上找到它们来控制家庭供暖系统。

爬行器类型通常由双金属线圈或螺旋组成,随着温度的变化缓慢展开或盘绕。一般来说,爬行型双金属条对温度变化比标准的按扣开/关类型更敏感,因为条更长更薄,非常适合用于温度计和表盘等。

二、温度传感器工作原理–热敏电阻

热敏电阻通常由陶瓷材料制成,例如镀在玻璃中的镍、锰或钴的氧化物,这使得它们很容易损坏。与速动类型相比,它们的主要优势在于它们对温度、准确性和可重复性的任何变化的响应速度。

大多数热敏电阻具有负温度系数(NTC),这意味着它们的电阻随着温度的升高而降低。但是,有一些热敏电阻具有正温度系数 (PTC),并且它们的电阻随着温度的升高而增加。

热敏电阻的额定值取决于它们在室温下的电阻值(通常为 25 o C)、它们的时间常数(对温度变化作出反应的时间)以及它们相对于流过它们的电流的额定功率。与电阻一样,热敏电阻在室温下的电阻值从 10 兆欧到几欧姆不等,但出于传感目的,通常使用以千欧为单位的那些类型。

温度传感器工作原理3

一、什么是温度传感器?

温度传感器(temperaturetransducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

二、温度传感器工作原理是什么?

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

电阻传感:金属随着温度变化,其电阻值也发生变化,对于不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号。

温度传感器工作原理 第3张

1、正温度系数:

①温度升高=阻值增加

②温度降低=阻值减少

2、负温度系数:

①温度升高=阻值减少

②温度降低=阻值增加

三、地面温度传感器故障问题

有时所有的温度传感器数据都异常或发生跳变,或者气温与地面温度、地面与浅层、深层地温直接的示数变化不太合理。比如夏季晴朗的中午气温与地面温度接近,或者地面与浅层、深层地温没有依次明显递减等。疏松地温场容易造成地温数据异常,一是因为地温场疏松后土质松软造成地面和5cm地温传感器示数接近,二是在疏松地温场的过程中容易碰到传感器造成数据跳变明显。

地温经常出现的故障是一路地温或全部温度出现问题:地温值出现不连续的跳变;地温值偏低或偏高;地温值均为-24.6℃或维持某值长期不变。

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