熱電偶溫度傳感器結(jié)題PPT

1、天津工業(yè)大學(xué)理學(xué)院天津工業(yè)大學(xué)理學(xué)院傳感器課程設(shè)計(jì)傳感器課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：熱電偶溫度傳感器設(shè)計(jì)者（學(xué)號(hào)）： 吳海龍（0810830116） 劉 鑫（0810830110） 劉慶東（0810830109）聯(lián)系方式： 郵箱 手機(jī)：158228832932010年 12月 30日目錄目錄1、序言、序言2、方案設(shè)計(jì)及論證、方案設(shè)計(jì)及論證3、設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)圖紙4、設(shè)計(jì)心得和體會(huì)、設(shè)計(jì)心得和體會(huì)5、主要參考文獻(xiàn)、主要參考文獻(xiàn)一、序言一、序言 隨著信息時(shí)代的到來(lái)，傳感器技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外優(yōu)先發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常是從對(duì)象信息的有效獲取開(kāi)始的不同種類(lèi)的物理量不僅需要不同種類(lèi)的傳感器進(jìn)行采集，而

2、且因信號(hào)性質(zhì)的不同，還需要采用不同的測(cè)量電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理以滿(mǎn)足測(cè)量的要去。因此，觸感其與檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)量與控制系統(tǒng)中具有非常重要的地位。 而在所有的傳感器中，熱電偶具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、適用溫度范圍廣、使用方便、承受熱、機(jī)械沖擊能力強(qiáng)以及響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，常用于高溫區(qū)域、振動(dòng)沖擊大等惡劣環(huán)境以及適合于微小結(jié)構(gòu)測(cè)溫場(chǎng)合。因此，我們想設(shè)計(jì)一種熱電偶傳感器能夠在低溫下使用，可以適用于試驗(yàn)和科研中，測(cè)量為溫度范圍：-200 500 ，電路不太復(fù)雜的簡(jiǎn)易的熱電偶溫度傳感器，考慮到制作材料相對(duì)便宜，我們選擇了銅-銅鎳（康銅）。在選擇測(cè)量電路時(shí)，我們從簡(jiǎn)單，符合測(cè)量范圍要求及熱電偶的技術(shù)特性，我們采用了AD59

3、2對(duì)T型熱電偶進(jìn)行冷結(jié)點(diǎn)的補(bǔ)償電路。這種型號(hào)的電路允許的誤差（0.5 或0.004x|t|）相對(duì)于其他類(lèi)型的熱電偶具有測(cè)量溫度精度高，穩(wěn)定好，低溫時(shí)靈敏度高，價(jià)格低廉。能較好的滿(mǎn)足測(cè)量范圍。二、設(shè)計(jì)方案及論證二、設(shè)計(jì)方案及論證1、熱電偶工作原理熱電偶工作原理: 如果兩種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體形成回路，直接測(cè)溫端叫測(cè)量端，接線端子端叫參比端，當(dāng)兩端存在溫差時(shí)，就會(huì)在回路中產(chǎn)生電流，那么兩端之間就會(huì)存在Seebeck熱電勢(shì)，即塞貝克效應(yīng)。熱電勢(shì)的大小只與熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān)，與熱電偶導(dǎo)體的長(zhǎng)度、直徑無(wú)關(guān)。2、熱電偶溫度溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖示意熱電偶溫度溫度傳感器結(jié)構(gòu)圖示意：補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償器銅導(dǎo)線顯

4、示儀表 如上圖，T型熱電偶傳感器在測(cè)量溫度時(shí)，尖端（測(cè)量端）的敏感元件把測(cè)量對(duì)象的溫度通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線傳到補(bǔ)償器（由于熱電偶傳感器存在基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)要求保持穩(wěn)定，但對(duì)于工業(yè)方面作為基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)使用時(shí)，基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)的溫度保持恒定非常困難，這就需要補(bǔ)償器來(lái)保持節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定，這里我們采用的是AD592制作的補(bǔ)償器，在后面我們會(huì)具體介紹）中，補(bǔ)償器把測(cè)得的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過(guò)銅導(dǎo)線傳送到接收端。它可以直接與顯示儀表（如電子電位差計(jì)、數(shù)字表等）配套使用，也可以與溫度變送器配套，傳換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。3、熱電偶傳感器工作原理、熱電偶傳感器工作原理3、主要技術(shù)參數(shù)和公式：、主要技術(shù)參數(shù)和公式：I、T型熱電偶溫度傳感器是

5、非標(biāo)準(zhǔn)分度熱電偶傳感器中應(yīng)用較多的一種，尤其在低溫下使用更為普遍，測(cè)量范圍為-200到+200，多用于實(shí)驗(yàn)室和科研中，其分度號(hào)為T(mén)。由于T型熱電偶溫度傳感器電極熱電特性復(fù)制性差，所以T型熱電偶溫度傳感器的熱電勢(shì)也不一致。 T型熱電偶溫度傳感器中的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系可以近似地由下式?jīng)Q定 E=at+bt 2式中 Et-熱電偶（冷端為0 時(shí)）； a、b-常數(shù)，用其測(cè)負(fù)溫度時(shí) a -39.5 ,b -0.05 II、技術(shù)特性： 穩(wěn)壓管：REF01 溫度傳感器集成電路：AD592 運(yùn)算放大器：OPAMP 測(cè)量范圍： -200+200 接線盒保護(hù)管熱電偶熱端三、設(shè)計(jì)圖紙三、設(shè)計(jì)圖紙1、外形圖、外形圖絕緣管

6、主視圖主視圖俯視圖俯視圖2、電路圖、電路圖REF01 如圖，在T型熱電偶傳感器的電路圖中，電路采用電流輸出型溫敏傳感器AD592測(cè)量T型熱電偶測(cè)試端的溫度，與此同時(shí)進(jìn)行冷結(jié)點(diǎn)補(bǔ)償，再由運(yùn)算放大器A1（OPAMP）將測(cè)量的信號(hào)進(jìn)行放大，輸出電壓U。靈敏度為10mV/ ，即輸出電壓與被測(cè)溫度成比例。REF01為穩(wěn)壓管，為 AD592提供10V的穩(wěn)定工作電壓，RP1用于調(diào)節(jié)失調(diào)電壓。RP2用于增益調(diào)節(jié)，R4和C1構(gòu)成截止頻率為1.6KHz的低通濾波器四、設(shè)計(jì)心得和體會(huì)四、設(shè)計(jì)心得和體會(huì) 1、本實(shí)驗(yàn)對(duì)我們來(lái)說(shuō)最大的難點(diǎn)是正確選擇做什么，這大概占了我們所有時(shí)間的一半。我們?cè)跊Q定做什么時(shí)，確實(shí)做了很大的彎

7、路。由不知道做什么，到選擇了做什么，但做到一段時(shí)間做不下去，不得不選擇重新選題，從零開(kāi)始做。另外就是解決如何用CAD軟件畫(huà)自己想要畫(huà)的圖，及用Protel軟件畫(huà)我們的EDA電路圖。在這個(gè)過(guò)程中，我們有很多的沮喪和放棄的念頭。 2、為了獲得思路，正確可行的傳感器類(lèi)型，我們上圖書(shū)館、網(wǎng)上查了很多的資料，當(dāng)我們有了明確的思路時(shí)，三人分好工后，我們發(fā)現(xiàn)做起來(lái)其實(shí)真的不是太難。 3、另外，這次課程設(shè)計(jì)給我最大收獲就是：要解決一個(gè)復(fù)雜、自己想不通的問(wèn)題時(shí)，查找資料很重要，尤其是去圖書(shū)館。以前很少去圖書(shū)館，以為圖書(shū)館沒(méi)什么值得看的書(shū)，其實(shí)不是，是自己沒(méi)有方向，沒(méi)定下來(lái)要看什么書(shū)，要解決什么問(wèn)題。當(dāng)你明確了要干嘛時(shí)，圖書(shū)館確實(shí)能讓不自己獲得很多知識(shí)五、主要參考文獻(xiàn)五、主要參