機(jī)械工程測試技術(shù)（第3版）課件：熱敏傳感器

熱敏傳感器溫度傳感器根據(jù)溫度變色的茶杯示溫涂料(變色涂料)裝滿熱水后圖案變得清晰可辨一、雙金屬溫度計兩種膨脹系數(shù)不同的金屬薄片焊在一起。可將溫度變化轉(zhuǎn)換成位移的變化。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、牢固、可靠、防爆雙金屬溫度計

產(chǎn)品溫度傳感器的應(yīng)用---電飯鍋感溫鐵氧體的特點(diǎn)：常溫下能被磁體吸引，但溫度上升到約1030C時，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。這個溫度稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。溫度升高到一定值時，感溫鐵氧體的磁性消失，感溫鐵氧體與磁鐵分離。溫度傳感器的應(yīng)用——測溫儀物體的溫度不同，發(fā)射紅外線的情況也

不同，因此利用紅外線敏感元件可以實(shí)現(xiàn)非接觸測溫測溫速度小于0.5s

，分辨力達(dá)到0.l℃B將兩種不同材料的導(dǎo)體A和B串接成一個閉合回路，當(dāng)兩個接點(diǎn)1、2的溫度不同時，在回路中就

會產(chǎn)生熱電勢，形成電流，此現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。華中科A大學(xué)機(jī)械學(xué)院

T0熱電效應(yīng)現(xiàn)象是1821年塞貝克(Seebeck)首先發(fā)現(xiàn)提出的，故又稱塞貝克效應(yīng)二、熱電偶1.熱電效應(yīng)TA2

熱電偶

T

B

T0根據(jù)熱電效應(yīng)原理制造。作端或熱端T),未焊接的另一端稱為冷端T0

T0

3

熱電勢

B

T0熱電偶產(chǎn)生的電勢＝(兩導(dǎo)體間的)接觸電勢＋(單根導(dǎo)體的)溫差電勢。EAB

(T,

T0

)~

(T

T0

)

賽貝克系數(shù)，0~80V/K

(金屬)兩種不同材料的導(dǎo)體的一端焊在一起(稱為工A

常用熱電偶的靈敏度＝(6.5~8.0)V/。C兩種導(dǎo)體稱為熱電極。

T

熱電偶2)中間導(dǎo)體定律接入第三種材料的導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體兩端的溫度

相等，該導(dǎo)體的接入，不影響總熱電動勢。因此在回路中可以接入測量儀表。由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的橫截面積、長度、溫度分布如何，均不產(chǎn)生熱電動勢。5、熱電偶測溫基本定律T1)均質(zhì)導(dǎo)體定律0V0TTT5

熱電偶工作的兩個必要條件I)兩個熱電極的材料不同II)兩個接點(diǎn)的溫度不等一般金屬：鎳鉻—鎳鋁硅、銅、康銅；貴重金屬：鉑銠—鉑、鉑銠3，鉑銠6以及鎢、鉬等。熱電偶是一種發(fā)電型傳感器，其輸出信號可直接接儀。6.

熱電偶的材料器7.熱電偶外形安裝法蘭安裝螺紋煤氣灶當(dāng)按旋鈕，小火點(diǎn)燃時，熱電偶受其火焰加熱，產(chǎn)生熱電勢。熱電勢通過導(dǎo)線導(dǎo)入電磁線圈，產(chǎn)生磁場使電磁閥吸合，燃?xì)忾y開啟，燃燒通路打開，維持其正常燃燒。一旦遇到大風(fēng)或湯水等溢出，撲滅火焰，熱電偶的熱電勢很快下降到零，線圈失電，電磁閥失效，在彈簧作用下迅速復(fù)位，閥門關(guān)閉燃?xì)馔?，終止供氣，保證安全。煤氣灶中熱電偶的應(yīng)用根據(jù)電阻和溫度之間的函數(shù)關(guān)系，可以將溫度變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電參量，從而實(shí)現(xiàn)溫度的測量。?利用這一原理制成的溫度敏感元件稱為熱電阻。幾乎所有物質(zhì)的電阻率都隨本身溫度的變化而變化----熱電阻效應(yīng)。三、熱電阻熱電阻利用導(dǎo)體、半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性。類型：熱電阻材料可分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻。1

、金屬熱電阻原理：金屬材料的電阻率隨溫度升高而增加。2

、半導(dǎo)體熱電阻原理：半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而顯著下降。(溫度升高時，載流子數(shù)目增加，電阻降低)TR(1)材料：用金屬做成(2)特性：金屬熱電阻的阻值隨著溫度的升高而增大，具有O

t

溫