温度传感器的选择

温度传感器的选择
温度传感器的选择

利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有体。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。如果您要进行可靠的温度测量,就需要为您的应用选择正确的温度传感器。热电偶、热敏电阻、铂电阻(RTD)和温度IC是测试中最常用的温度传感器

1 热电偶

热电偶是温度测量中最常用的传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,尤其最便宜。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A 和金属B)构成,如图1所示。当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。可用测量的电势差来计算温度。

不过,电压和温度间是如图2所示的非线性关系,温度由于电压和温度是非线性关系,因此需要为参考温度(Tref)作第二次测量,并利用测试设备软件和∕或硬件在仪器内部处理电压-温度变换,以最终获得热偶温度(Tx)。Agilent34970A和34980A数据采集器均有内置的测量了运算能力。

简而言之,热偶是最简单和最通用的温度传感器,但热偶并不适合高精度的应用。

2 热敏电阻

热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。

热敏电阻体积非常小,对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源,小尺寸也使它对自热误差极为敏感。

热敏电阻在两条线上测量的是绝对温度,有较好的精度,但它比热偶贵,可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。

2.1 测量技巧

热敏电阻体积小是优点,它能很快稳定,不会造成热负载。不过也因此很不结实,大电流会造成自热。由于热敏电阻是一种电阻性器件,任何电流源都会在其上因功率而造成发热。功率等于电流平方与电阻的积。因此要使用小的电流源。如果热敏电阻暴露在高热中,将导致永久性的损坏。

3 铂电阻温度传感器

与热敏电阻相似,铂电阻温度传感器(RTD)也是用铂制成的热敏感电阻。当通过测量电压计算RTD 温度时,数字万用表用已知电流源测量该电流源所产生的电压。这一电压为两条引线(Vlead)上的压降加RTD上的电压(Vtemp)。例如,常用RTD 的电阻为100Ω,每1℃仅产生0.385Ω的电阻变化。如果每条引线有10Ω电阻,就将造成26℃的测量误差,这是不可接受的。所以应对RTD作4线欧姆测量。

RTD是最精确和最稳定的温度传感器,它的线性度优于热偶和热敏电阻。但RTD也是最慢和最贵的温度传感器。因此RTD最适合对精度有严格要求,而速度和价格不太关键的应用领域。

3.1 测量技巧

·使用5mA电流源会因自热造成2.5℃的温度测量误差。因此把自热误差减到最小是极为重要的。

·4线测量更为精确,但需要两倍的引线和两倍的开关。

4 温度IC

温度集成电路(IC)是一种数字温度传感器,它有非常线性的电压∕电流-温度关系。有些IC传感器甚至有代表温度、并能被微处理器直接读出的数字输出形式。

4.1 两类具有如下温度关系的温度IC

·电压IC: 10 mV/K。

·电流IC: 1μA/K。

温度IC 的输出是非常线性的电压∕℃。实际产生的是电压∕Kelvin,因此室温时的1℃输出约为3V。温度IC需要有外电源。通常温度IC是嵌入在电路中而不用于探测。

温度IC缺点是温度范围非常有限,也存在同样的自热、不坚固和需要外电源的问题。总之,温度IC提供产生正比于温度的易读读数方法。它很便宜,但也受到配置和速度限制。

4.2 测量技巧

·温度IC 体积较大,因此它变化慢,并可能造成热负载。

·把温度IC用于接近室温的场合。这是它最流行的应用。虽然测量范围有限,但也能测量150℃的高温。

5 结语

我们已讨论了各类常用温度传感器的优点和缺点。如果您了解必须的权衡,为您的应用仔细选择正确的传感器,您就能避免常见的缺憾而实现可靠的温度测量。

热电偶温度传感器设计报告详解

传感器课程设计 设计题目:热电偶温度传感器 2010年12月30日 目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)

3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言 随着信息时代的到来,传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种

类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集,而且因信号性质的不同,还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此,触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。 而在所有的传感器中,热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点,常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。 因此,我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用,可以适用于试验和科研中,测量为温度范围:-200 ℃ ~500 ℃,电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器,考虑到制作材料相对便宜,我们选择了铜-铜镍(康铜)。在选择测量电路时,我们从简单,符合测量范围要求及热电偶的技术特性,我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差(0.5 ℃或0.004x|t|)相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高,稳定好,低温时灵敏度高,价格低廉。能较好的满足测量范围。 热电偶同其它种温度计相比具有如下特点: a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测,对于温度的测量、控制,以及对温度信号的放大、变换等都很方便, ·结构简单,制造容易, ·价格便宜, ·惰性小,

温度传感器的历史发展与研究现状

温度传感器的历史发展与研究现状 摘要:本文通过查阅各类文献并进行分析总结,简述了温度传感器的意义和作用,介绍了温度传感器的发展历史,列举并分析了常用温度传感器的类型,对比了国外温度传感器设计和研究领域的现状与发展,着重阐述了国外先进的CMOS模拟集成温度传感器的主要原理。最后,文章对温度传感器的未来发展方向做出了说明。 关键词:温度传感器,IC温度传感器,CMOS集成温度传感器 一、背景介绍 1.1绪言 人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官,而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中,它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。[1]传感器是以一定的精度和规律把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。它是实现自动测量和自动控制的首要环节。[2]温度是反映物体冷热状态的物理参数,它与人类生活环境有着密切关系。早在2000多年前,人类就开始为检测温度进行了各种努力,并开始使用温度传感器检测温度。[3]在人类社会中,无论工业、农业、商业、科研、国防、医学及环保等部门都与温度有着密切的关系。 [4]在工业生产自动化流程中,温度测量点一般要占全部测量点的一半左右。[5]因此,人类离不开温度传感器。传感器技术因而成为许多应用技术的基础环节,成为当今世界发达国家普

遍重视并大力发展的高新技术之一,它与通信技术、计算机技术共同构成了现代信息产业的三大支柱。[6] 1.2温度传感器的发展历史和主要分类 人们研究温度测量的历史已经相当的久远了。公元1600年,伽利略研制出气体温度计。 [7]一百年后,酒精温度计[8]和水银温度计[9]问世。到了1821年,德国物理学家赛贝发明了热电偶传感器[10],人类真正的第一次把温度变成了电信号。此后,随着技术的发展,人们研制出了各种温度传感器。本世纪,在半导体技术的支持下,相继诞生了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。[11]与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。[12] 温度传感器有四种主要类型:热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。[13] 热电偶传感器有自己的优点和缺陷。热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程。然而热电偶传感器的灵敏度比较低,容易受到环境干扰信号的影响,也容易受到前置放大器温度漂移的影响,因此不适合测量微小的温度变化。[14] IC温度传感器即数字集成温度传感器,其外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。尤其是CMOS工艺实现的智能温度传感芯片具有低成本、低功耗、与标准数字工艺兼容以及芯片面积小等优点,已经取代了双极型工艺。IC温度传感器又包括模拟输出和数字输出两种类型,最主要的特点之一是将温度传感模块和信号的处理电路同时集成在一个芯片上。[15]

(完整版)数字温度计论文毕业设计论文

数字温度计的设计 摘要 温度是一种最基本的环境参数,人们生活与环境温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和控制具有重要的意义。 本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件,以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器,测温控制电路和显示电路等,主控制器采用单片机AT89C52,温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20,显示电路采用8

位共阴极LED数码管,ULN2803A为驱动的动态扫描直读显示。测温控制电路由温度传感器和预置温度值比较报警电路组成,当实际测量温度值大于预置温度值时,发出报警信号,即发光二极管亮。系统程序主要包括主程序,测温子程序和显示子程序等。DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS 公司生产的单线数字温度传感器, 集温度测量和 A D转换于一体,直接输出数字量,具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。 由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,与传统的温度计相比,本数字温度计减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发,具有很好的发展前景。此外,还介绍了系统的调试和性能分析。 关键词:显示电路,单片机,AT89C52,温度传感器,DS18B2 0 ,单总线

The Design of DS18B20 Digit Thermometer ABSTRACT Temperature is a basic parameters of the environment, people's lives and the environment are closely related to temperature. in the course of industrial production immediate need for temperature measurement in industrial production of the of the system program .The , the master controller used Micro Controller Unit AT89C52, the temperature sensor used DS18B20 which the American DALLAS semiconductor company produces, the display circuit used 8 altogether

选择ntc温度传感器的注意事项

ntc温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。我们在选购ntc温度传感器的时候需要通过多个方面来考虑,如果选购的ntc温度传感器不合适在使用的时候很容易造成一定的损坏。那么我们具体要怎样选用呢?下面就让艾驰商城小编对选择ntc温度传感器的注意事项来一一为大家做介绍吧。 一是要根据应用的工作温度范围不同来选材.ntc温度传感器作为测温用的敏感元器件。根据其工作温度范围的不同来选择不同的材质至关重要。传感器一般由感温头(金属外壳或塑胶外壳),线材,端子及连接器,环氧树脂或其他填充材料等组成。要根据不同的工作环境温度来选择不同的材质。如:工作温度在105度以内的,我们会选用耐温105度pvc线,工作温度到125度的,我们会选用耐温125度左右的辐照线,温度高达200度时,我们会选用铁氟龙线或硅胶线。 二是要根据工作场合所要求测温的精度来选型。精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以。决定ntc温度传感器精度的有两个因素:一是热敏电阻本身的误差。热敏电阻的阻值误差,b值误差越小,测量精度越高。二是传感器的感温头与测温对象的接触方式。直接接触的比间接接触的测量精度要高。另因ntc热敏电阻的r-t曲线是非线性的。它不可能保证在很宽的工作温度范围内的精度都是一样的。因此,要想得到较高的测量精度。选定工作场合的中心工作温度点(一般中心工作温度点精度最高,根据r-t曲线的离散性,离中心工作温点越远的温度点,精度误差会逐渐加大)。如:用于测人体体温的传感器,一般会选择37度左右作为中心工作温度点。 三是要根据所使用的工作场合所要求的灵敏度来选型。不同的应用场合要求ntc温度传感器的响应速度快慢不一。而不同的材料有不同的导热系数。. 影响ntc温度传感器响应速度的有几个因素:,一是热敏电阻芯片的热时间常数。热时间常数小的,响应速度快。二是感温头外壳材质的导热系数,。导热系数高的材料热传导性能优良。三是感温头尺寸的大小,感温头尺寸小的,热传导时间会相应短,反应速度会快一点。四是感温头内部填充的导热胶。感温头内填充了导热系数高的导热硅脂的会比没填充\填充了导热系数低的导热硅脂反应速度快。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/e85880708.html,/

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化,在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向, 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关,而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势:热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处a,b 之间便有一电动势差△ V,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由A流向B时,称A为正极,B 为负极。实验表明,当△ V很小时,△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率,又称塞贝克系数。

温度传感器毕业设计材料2-种类及原理

温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化,在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端)或冷端,则回路中就有电流产生,如图2-1(a)所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一,当有电流流过两个不同导体的连接处时,此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向),称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向),称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势,此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关,而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势,热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处a,b之间便有一电动势差△V,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图2-1(b)所示。并规定在冷端,当电流由A流向B时,称A为正极,B为负极。实验表明,当△V很小时,△V与△T成正比关系。定义△V对△T的微分热电势为热电势率,又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2.热电偶的种类 目前,国际电工委员会(IEC)推荐了8种类型的热电偶作为标准化热电偶,即为T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型。 热电阻 1.热电阻材料的特性 导体的电阻值随温度变化而改变,通过测量其阻值推算出被测物体的温度,利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器,这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量。 纯金属是热电阻的主要制造材料,热电阻的材料应具有以下特性: ①电阻温度系数要大而且稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。 ②电阻率高,热容量小,反应速度快。 ③材料的复现性和工艺性好,价格低。 ④在测温范围内化学物理特性稳定。 目前,在工业中应用最广的铂和铜,并已制作成标准测温热电阻。 2.铂电阻 铂电阻与温度之间的关系接近于线性,在0~630.74℃范围内可用下式表示Rt=R0(1+At+Bt2) (2-1)在-190~0℃范围内为Rt=R0(1+At+Bt2十Ct3) (2-2)式中,RO、Rt为温度0°及t°时铂电阻的电阻值,t为任意温度,A、B、C为温度系数,由实验确定,A=3.9684×10-3/℃,B=-5.847×10-7/℃2,C=-4.22×10-l2/℃3。由式(2-1)和式(2-2)看出,当R0值不同时,在同样温度下,其Rt值也不同。 3.铜电阻

温度传感器简介与选型

温度监控的I/O解决方案 选择和采购温度传感器 监测温度和采集数据的传感器种类繁多。从单一房间的温度监测到复杂的批次过程控制应用都依赖精准的温度获取。电阻温度计(RTD),热电偶,积体电路温度计(ICTD),热敏电阻,红外线传感器是用于以上目的的主要传感器类型。 RTD决定于材料电阻和温度的关系,它读数精确(一般小数点后2-3位),具有多种封装形式。他们一般由镍,铜及其他金属制造,但是较早前,RTD是由铂制造的,很大程度上因为铂的电阻在较宽的温度区间里与温度成线性关系。但是由于铂价格昂贵且当温度超过660°C时不能适用,因为在这范围以外铂的惰性会失效导致读数不准。RTD需要一个小功率激励源才能进行操作,且RTD应用性很强,在较大范围内它侦测温度非常准确漂移很小。 热电偶是由双金属导体制备,受热时产生的电压与温度成比例.同RTD一样,热电偶常用于工业设置里。其种类丰富(B,J,K,R,T等),提供不同的温度敏感范围。热电偶读数没有RTD那么精确,有时可能高达一度之差。热电偶和RTD一样本身及其脆弱,使用时它通常附有一根耐用探针。一般热电偶价格不贵,但若装了特殊外壳或装置,其价格将大大上升。因为热电偶种类繁多测温范围很大,最高可达1800°C,能用在高温条件下(但值得注意的是,高温使用一般需要特殊外壳、包装或绝热材料)。 ICTD是常见的通用温度传感器,其价格不贵,类似2线晶体管装置,工作电压在5-30V之间,由此产生的电流与温度成线性比例。也和RTD一样,ICTD低噪音,但比RTD更易使用,因为其无需电阻测量电路。ICTD的特点在于其简易,工业应用偏少,在-50~100°C范围内温度测量较准确,例如在HVAC,制冷机和室内温度监控等应用上。 热敏电阻工作原理是由电阻调节获得不同温度。这样看来热敏电阻和RTD的工作原理类似,差别在于前者使用2线互连,对温度更加敏感,但是一定程度上读数不准。除此,电热调节器所用材料通常是陶瓷或聚合物(而RTD使用纯金属),这样使其具有价格上的优势。热敏电阻适应于大容量的温度监测,范围在-40~200°C,并且允许一定量的漂移的场合。 红外传感器代表了温度监测设备中最新前沿的仪器。红外辐射通过监测物体的电磁辐射(也叫做热摄影或高温测量)来对其进行远程温度测定,红外监测对快速移动的物体或难以测得高温易变化的环境有很好的效果红外广泛应用在制造流程中,如对金属、玻璃、水泥、陶瓷半导体、塑料、纸品、织物及涂层的温度。 重要提示:在决定使用哪种测温器件时,需着重考虑的是价格、温度测量所需达到的精度、设备对环境的适用性以及布线。例如:对ICTD来说,一般双绞电缆,最简单的布线方案就能使它正常工作,几千米的布线也不会造成信号损失。;而相比较RTD,则需要3或4线制。对于RTD,线的规格也同样重要。直径必须相配,接合无误,即使在最佳的条件下,也易受噪音的影响,尤其在线过长的情况下。热电偶的应用通常都有严格的布线要求。每种热电偶有其匹配的线,和它的材料组成相搭配。这种专业线价格昂贵,所以在热电偶应用时,以短程布线为多。 Opto 22 的解决方案 SNAP输入模块 Opto 22的特点在于能为所有类型温度监测设备---RTD,热电偶,ICTD,热敏电阻,红外监测提供解决方案。方案包括一套完整的多通道模拟输入模块,能与以上设备连接用于远程监控和数据采集。 更值得注意的是,Opto 22的I/O模块有多种构造,从双通道到八通道一应俱全。八通道的模块是需要多通道温度采集的最佳经济选择。应用包括水处理、制冷系统、杀菌、巴氏消毒及焊接等。 Opto 22的SNAP AICTD-8模块是特别为能源管理相关应用而设计的,能从标准ICTD中获得八通道模

温度传感器的发展现状、原理及应用

温度传感器的发展现状、原理及应用 摘要: 近年来,中国工业现代化进程和电子信息产业的持续快速发展,推动了传感器市场的快速崛起。温度传感器是一类重要的传感器,占传感器总需求量的40%以上。温度传感器是一种半导体器件,利用NTC电阻随温度变化的特点,将非电物理量转化为电量,从而实现精确的温度测量和自动控制。温度传感器广泛应用于温度测量和控制、温度补偿、流量和风速测量、液位指示、温度测量、紫外和红外测量、微波功率测量等领域,广泛应用于彩电领域。电脑彩色显示,开关电源,热水器,冰箱,厨房设备,空调,汽车等领域。近年来,汽车电子和消费电子行业的快速增长推动了中国对温度传感器需求的快速增长。 关键词:温度传感器;发展现状;应用

目录 一、温度传感器的发展现状 (3) 二、温度传感器的原理 (3) (一)热电偶温度传感器原理 (4) (二)金属热电阻温度传感器原理 (4) (三)集成温度传感器原理 (4) 三、温度传感器的应用 (4) (一)在汽车中的应用 (5) (二)在家用电器中的应用 (5) (三)生物医学中的应用 (6) (四)工业中的应用 (6) (五)太空中的应用 (6) 四、结论 (6) 参考文献 (8)

一、温度传感器的发展现状 温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的[1]。不少材料、元件的特性都随温度的变化而变化,所以能作温度传感器的材料相当多。温度传感器随温度而引起物理参数变化的有:膨胀、电阻、电容、而电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等等。随着生产的发展,新型温度传感器还会不断涌现。 由于工农业生产中温度测量的范围极宽,从零下几百度到零上几千度,而各种材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。其测量控制一般产用各式各样形态的温度传感器。 表1.1当前市面上温度传感器分类统计表[2] 分类特征传感器名称 测量范围 超高温用1500℃以上光学高温计、辐射传感器 中高温用1000℃ -1500℃ 光学高温计、辐射传感器、热电偶 中温用500℃-1000℃光学高温计、辐射传感器、热电 低温用-250℃-0℃晶体管、热敏电阻、压力式玻璃温度计极低温用-270℃ --250℃ BaSrTi03陶瓷 现如今,在集成数字智能温度传感器领域,国内相关的设计和研究尚处于交 际处的阶段。目前市场上流行的同类温度传感器诸如DS18B20,AD7416,AD7417,AD7418,AD590等F,大国都是出自国外一些比较大的公司。就目前来说,国内的很多公司往往温度传感器产品比较少,并且已申请到的相关专利也非常少,处理厦门大学等高校申请专利外,还有香港应用科技研究院、苏州纳芯微电子、背景中电华大电子设计、上海贝岭等少数研究机构或企业的专利,虽然其专利名称比较大,但是技术涉及点并不全面。因此,在集成数字温度传感器方面,我国尚有较大的发展空间。

基于单片机的智能温度传感器的毕业设计

基于单片机的智能温度传感器的毕业设计 1.1设计目的 我国是一个农业大国,粮食是一个国家生存的根本,为了防备战争、灾害及各种突发事件的发生,粮食的安全储藏具有重要的意义。目前,我国各地区的各种大型粮库都还存在着程度不同的粮食储存变质问题,而影响粮食储藏的主要参数又是温度。根据国家粮食保护法规定,必须定期抽样检查粮库各点的粮食温度,以便及时采取相应的措施,防止粮食的变质。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行,不但测试速度慢、测试精度低,而且人员劳动强度非常大。随着计算机和信息技术的发展,计算机测量系统越来越多的场合得到了广泛应用。传统的人工查看粮温的方法,已逐步被电子检温设备所取代,小的储粮设备一般采用小型测温仪检测粮温,大中型储粮设备已逐步配备微机测温系统。前一种方式多数采用由拨动手动开关逐点查看粮温的方法,有些也采用自动巡检方式并配备小型打印机记录粮温数据。后一种方式则可在微机机房监测粮温情况,并能利用微机对粮温数据进行分析对比。保证粮库中储藏粮食的安全,一个十分重要的条件就是要求粮食储藏温度保持在18℃~20℃之间。对于出现不正常升温或降温,要求能够迅速的测量并且报警使工作人员可以马上采取措施降温或升温。本设计采用的DS18B20是美国DALLAS公司生产的智能温度传感器。可以通过程序设定9~12位的分辨率,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内精度为士0.5℃,DS18B20支持“一线总线”接口,用一根线对信号进行双向传输,具有接口简单容易扩展等优点,适用于单主机、多从机构成的系统。DS18B20测量的现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,提高了系统的抗干扰性,适

温度传感器的选用

温度传感器的选用 摘要:在各种各样的测量技术中,温度的测量可能是最为常见的一种,因为许多的应用领域,掌握温度的确切数值,了解温度与实际状态之间的差异等,都具有极为重要的意义。就以测量为例,在力的测量,压力,流量,位置及电平高低等测量的过程中,为了提高测量精度,通常都会要求对温度进行监视。可以说,各种的物理量都是温度的函数,要得到精确的测定结果,必须针对温度的变化,作出精确的校正。 关键字:温度传感器热电偶热电阻集成电路 引言: 工业上常用的温度传感器有四类:即热电偶、热电阻RTD、热敏电阻及集成电路温 度传感器;每一类温度传感器有自己独特的温度测量围,有自己适用的温度环境;没有一种温度传感器可以通用于所有的用途:热电偶的可测温度围最宽,而热电阻的测量线性度最优,热敏电阻的测量精度最高。 1、热电偶 热电偶由二根不同的金属线材,将它们一端焊接在一起构成;参考端温度(也称冷补偿端)用来消除铁-铜相联及康铜-铜联接端所贡献的误差;而两种不同金属的焊接端放置于需 要测量温度的目标上。 两种材料这样联接后会在未焊接的一端产生一个电压,电压数值是所有联接端温度的函数,热电偶无需电压或电流激励。实际应用时,如果试图提供电压或电流激励反而会将误差 引进系统。 鉴于热电偶的电压产生于两种不同线材的开路端,其与外界的接口似乎可通过直接测量两导线之间的电压实现;如果热电偶的的两端头不是联接至另外金属,通常是铜,那末事情 真会简单至此。 但热电偶需与另外一种金属联接这一事实,实际上又建立了新的一对热电偶,在系统中引入了极大的误差,消除此误差的唯一办法是检测参考端的温度,以硬件或硬件-软件相结 合的方式将这一联接所贡献的误差减掉,纯硬件消除技术由于线性化校正的因素,比软件-硬件相结合技术受限制更大。一般情况下,参考端温度的精确检测用热电阻RTD,热敏电 阻或是集成电路温度传感器进行。原则上说,热电偶可由任意的两种不同金属构建而成,但在实践中,构成热电偶的两种金属组合已经标准化,因为标准组合的线性度及所产生的电压与温度的关系更趋理想。 表3与图2是常用的热电偶E,J,T,K,N,S,B R的特性。

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用

常用温度传感器解析,温度传感器的原理、分类及应用 温度传感器(temperature transducer)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。 温度传感器的分类接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。 随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量 1.6~300K范围内的温度。 非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐

Distributed-Temperature-Sensor多路温度传感器大学毕业论文外文文献翻译及原文

毕业设计(论文) 外文文献翻译 文献、资料中文题目:多路温度传感器 文献、资料英文题目:Distributed Temperature Sensor 文献、资料来源: 文献、资料发表(出版)日期: 院(部): 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 翻译日期: 2017.02.14

毕业论文(设计)外文翻译 题目:基于单片机的多路温度采集系统设计 系部名称:专业班级: 学生姓名:学号: 指导教师:教师职称: 多路温度传感器

一温度传感器简介 1.1温度传感器的背景 在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。自 18 世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎%80 的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要,由此推进了温度传感器的发展。 1.2温度传感器的发展 传感器主要大体经过了三个发展阶段:模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135 等;模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105 和 MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如 TC652/653)中还包含了A/D 转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别;智能温度传感器。能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D 转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。温度传感器的发展趋势。进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 1.3单点与多点温度传感器 目前市场主要存在单点和多点两种温度测量仪表。对于单点温测仪表,主要采用传统的模拟集成温度传感器,其中又以热电阻、热电偶等传感器的测量精度高,测量范围

温度传感器的选用

温度传感器的选用 温度传感器 1、温度传感器的分类 1)接触式温度传感器 特点:传感器直接与被测物体接触进行温度测量,由于被测物体的热量传递给传感器,降低了被测物体温度,特别是被测物体热容量较小时,测量精度较低。因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。 2)非接触式温度传感器 特点:利用被测物体热辐射而发出红外线,从而测量物体的温度,可进行遥测。其制造成本较高,测量精度却较低。优点是:不从被测物体上吸收热量;不会干扰被测对象的温度场;连续测量不会产生消耗;反应快等。 表2-1 温度传感器的种类及特点 测量方法传感器机理和类型测温范围℃特点 接触式体积热膨胀玻璃水银温度计 双金属片温度计 气体温度计 液体压力温度计 -50~350 -50~300 -250~1000 -200~350 不需要电源,耐用;但感 温部件体积较大 接触热电势钨铼热电偶 铂铑热电偶 其他热电偶 1000~2100 50~1800 -200~1200 自发电型,标准化程度较 高,品种多,可根据需要 选择;须进行冷端温度补 偿 电阻变化铂热电阻 铜热电阻 热敏电阻 -200~850 -50~150 -50~450 标准化程度高;但需要接 入桥路才能得到电压输 出 PN结结电 压 半导体集成温度 传感器 -50~150 体积小,线性好,-2mV /℃;但测量范围小 温度?颜色试温材料 液晶 -50~1300 0~100 面积大,可得到温度图 像;但易衰老,准确度低 非接触式光辐射 热辐射 红外辐射温度计 光学高温温度计 热释电温度计 光子探测器 -80~1500 500~3000 0~1000 0~3500 响应快;但易受环境及被 测体表面状态影响,标定 困难 2、温度传感器的物理原理 1)、随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化

18B20温度传感器应用解析重点

https://www.360docs.net/doc/e85880708.html, 电子技术—创造独立资源! 18B20温度传感器应用解析 https://www.360docs.net/doc/e85880708.html, 原创 V2.0 2007.3.16 DS18B20 https://www.360docs.net/doc/e85880708.html, 原创 温度传感器的种类众多,在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS(达拉斯公司生产的DS18B20温度传感器当仁不让。超小的体积,超低的硬件开消,抗干扰能力强,精度高,附加功能强,使得DS18B20更受欢迎。对于我们普通的电子爱好者来说,DS18B20的优势更是我们学习单片机技术和开发温度相关的小产品的不二选择。了解其工作原理和应用可以拓宽您对单片机开发的思路。

DS18B20的主要特征: 全数字温度转换及输出。 先进的单总线数据通信。 最高12位分辨率,精度可达土0.5摄氏度。 12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。 可选择寄生工作方式。 检测温度范围为–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F 内置EEPROM,限温报警功能。 64位光刻ROM,内置产品序列号,方便多机挂接。多样封装形式,适应不同硬件系统。 DS18B20芯片封装结构:

图1 DS18B20引脚功能: ·GND电压地 ·DQ单数据总线 ·VDD电源电压 ·NC空引脚 DS18B20工作原理及应用: DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上,从而抗干扰力更强。其一个工作周 期可分为两个部分,即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20的内 部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资源,它们分别是: ROM只读存储器,用于存放DS18B20ID编码,其前8位是单线系列编码 (DS18B20的编码是

温度传感器

温度传感器 一、简介 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。 二、主要分类 1、接触式 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。 温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测量范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究,测量120K以下温度的低温温度计得到了发展,如低温气体温度计、蒸气压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差热电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、精确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳少杰而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件,可用于测量1.6-300K范围内的温度。 2、非接触式 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。 最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微

温度传感器

成都理工大学工程技术学院毕业论文 单片机课程设计报告 ——数字测温仪的设计 专业:自动化 学号:201420307106 姓名:李绍君 组员:刘运衡 指导老师:韩冰 成绩评定:

摘要 在我们人类日常生活及工业生产过程中,经常要用到温度的检测及控制,温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一,所以生活中处处都离不开温度。 本文采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,温度范围为-55~125℃,最高分辨率可达0.0625℃。本文介绍一种基于AT89C52单片机的一种温度测量及报警电路,该电路采用DS18B20作为温度监测元件,测量范围0℃~+100℃,使用LCD模块显示,能设置温度报警上下限。正文着重给出了软硬件系统的各部分电路,介绍了集成温度传感器DS18B20的原理,AT89C52单片机功能和应用。该电路结构简单,功能实用,基本达到设计目标。 关键词:AT89C52 DS18B20 温度校验

目录 摘要................................................................................................................. I 目录............................................................................................................... II 1 概述 (1) 1.1 课程设计目的 (1) 1.2课程设计要求分析 (1) 1.3课程设计难点 (1) 2系统总体方案 (2) 2.1数字温度计设计方案论证 (2) 2.2总体设计框图 (2) 3 硬件电路设计 (4) 3.1主控制器 (4) 3.2 最小系统 (5) 3.3 温度采集电路 (5) 3.4 显示电路 (6) 4 系统软件的设计 (7) 4.1 初始化程序 (7) 4.2读温度子程序 (8) 4.3读、写时序子程序 (9) 5 仿真 (10) 5.1Proteus软件仿真 (10) 5.2实物 (10) 5.3硬件实物 (11) 5.4调试 (11) 总结 (13) 附录程序代码 (14)

选择温度传感器的注意事项

首先,必须选择传感器的结构,使敏感元件的规定的测量时间之内达到所测流体或被测表面的温度。温度传感器的输出仅仅是敏感元件的温度。实际上,要确保传感器指示的温度即为所测对象的温度,常常是很困难的。 在大多数情况下,对温度传感器的选用,需考虑以下几个方面的问题: (1)被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制,是否需要远距离测量和传送。 (2)测温范围的大小和精度要求。 (3)测温元件大小是否适当。 (4)在被测对象温度随时间变化的场合,测温元件的滞后能否适应测温要求。 (5)被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。 (6)价格如何,使用是否方便。 温度传感器的选择主要是根据测量范围。当测量范围预计在总量程之内,可选用铂电阻传感器。较窄的量程通常要求传感器必须具有相当高的基本电阻,以便获得足够大的电阻变化。热敏电阻所提供的足够大的电阻变化使得这些敏感元件非常适用于窄的测量范围。如果测量范围相当大时,热电偶更适用。最好将冰点也包括在此范围内,因为热电偶的分度表是以此温度为基准的。已知范围内的传感器线性也可作为选择传感器的附加条件。 响应时间通常用时间常数表示,它是选择传感器的另一个基本依据。当要监视贮槽中温度时,时间常数不那么重要。然而当使用过程中必须测量振动管中的温度时,时间常数就成为选择传感器的决定因素。珠型热敏电阻和铠装露头型热电偶的时间常数相当小,而浸入式探头,特别是带有保护套管的热电偶,时间常数比较大。 动态温度的测量比较复杂,只有通过反复测试,尽量接近地模拟出传感器使用中经常发生的条件,才能获得传感器动态性能的合理近似。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有 10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/e85880708.html,。

温度传感器发展史

温度传感器,使用范围广,数量多,居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段: 1.传统的分立式温度传感器(含敏感元件),主要是能够进行非电量和电量之间转换。2.模拟集成温度传感器/控制器。 3.智能温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。 温度传感器的分类 温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类:一类是接触式温度传感器,一类是非接触式温度传感器。 接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触,通过热传导及对流原理达到热平衡,这是的示值即为被测对象的温度。这种测温方法精度比较高,并可测量物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象,这种方法将会产生很大的误差。 非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。常用的是辐射热交换原理。此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可测量温度场的温度分布,但受环境的影响比较大。 温度传感器的发展 1.传统的分立式温度传感器——热电偶传感器 热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器,它与被测对象直接接触,不受中间介质的影响,具有较高的精度;测量范围广,可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬,最低可测到-269℃,钨——铼最高可达2800℃。 2.模拟集成温度传感器 集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。 模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。 2.1光纤传感器 光纤式测温原理 光纤测温技术可分为两类:一是利用辐射式测量原理,光纤作为传输光通量的导体,配合光敏元件构成结构型传感器;二是光纤本身就是感温部件同时又是传输光通量的功能型传感器。光纤挠性好、透光谱段宽、传输损耗低,无论是就地使用或远传均十分方便而且光纤直径小,可以单根、成束、Y型或阵列方式使用,结构布置简单且体积小。因此,作为温度计,适用的检测对象几乎无所不包,可用于其他温度计难以应用的特殊场合,如密封、高电压、强磁场、核辐射、严格防爆、防水、防腐、特小空间或特小工件等等。目前,光纤测温技术主要有全辐射测温法、单辐射测温法、双波长测温法及多波长测温等 2.1.1 全辐射测温法 全辐射测温法是测量全波段的辐射能量,由普朗克定律: 测量中由于周围背景的辐射、测试距离、介质的吸收、发射及透过率等的变化都会严重影响准确度。同时辐射率也很难预知。但因该高温计的结构简单,使用操作方便,而且自动测量,测温范围宽,故在工业中一般作为固定目标的监控温度装置。该类光纤温度计测量范围一般在600~3000℃,最大误差为16℃。 2.1.2 单辐射测温法 由黑体辐射定律可知,物体在某温度下的单色辐射度是温度的单值函数,而且单色辐射度的增长速度较温度升高快得多,可以通过对于单辐射亮度的测量获得温度信息。在常用温度与波长范围内,单色辐射亮度用维恩公式表示: 2.1.3 双波长测温法 双波长测温法是利用不同工作波长的两路信号比值与温度的单值关系确定物体温度。两路信号的比值由下式给出: 际应用时,测得R(T)后,通过查表获知温度T。同时,恰当地选择λ1和λ2,使被测物体在这两特定波段内,ε(λ1,T)与ε(λ2,T)近似相等,就可得到与辐射率无关的目标真实温度。这种方法响应快,不受电磁感应影响,抗干扰能力强。特别在有灰尘,烟雾等恶劣环境下,对目标不充满视场的运动或振动物体测温,优越性显著。但是,由于它假设两波段的发射率相等,这只有灰体才满足,因此在实际应用中受到了限制。该类仪器测温范围一般在600~3000℃,准确度可达2℃。 2.1.4 多波长辐射测温法 多波长辐射测温法是利用目标的多光谱辐射测量信息,经过数据处理得到真温和材料光谱发射率。考虑到多波长高温计有n个通道,其中第i个通道的输出信号Si可表示为: 将式(9)~(13)中的任何一式与式(8)联合,便可通过拟合或解方程的方法求得温度T和光谱发射率。Coates[8,9]在1988年讨论了式(9)、(10)

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