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溫度傳感器工作原理 溫度傳感器工作原理
金屬膨脹原理設計的傳感器 雙金屬片式傳感器 雙金屬桿和金屬管傳感器 液體和氣體的變形曲線設計的傳感器 電阻傳感 正溫度系數(shù) 負溫度系數(shù) 熱電偶傳感 數(shù)字溫度傳感器工作原理 紅外溫度傳感器工作原理 溫度傳感器工作原理 金屬膨脹原理設計的傳感器 金屬在環(huán)境溫度變化后會產生一個相應的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應進行信號轉換。 雙金屬片式傳感器 雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉換成一個輸出信號。 雙金屬桿和金屬管傳感器 隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉換成一個輸出信號。 液體和氣體的變形曲線設計的傳感器 在溫度變化時,液體和氣體同樣會相應產生體積的變化。 多種類型的結構可以把這種膨脹的變化轉換成位置的變化,這樣產生位置的變化輸出(電位計、感應偏差、擋流板等等)。 電阻傳感 金屬隨著溫度變化,其電阻值也發(fā)生變化。 對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。 電阻共有兩種變化類型 正溫度系數(shù) 溫度升高 = 阻值增加 溫度降低 = 阻值減少 負溫度系數(shù) 溫度升高 = 阻值減少 溫度降低 = 阻值增加 熱電偶傳感 熱電偶由兩個不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由于它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為熱電偶。不同材質做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。 由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細無關,用非常細的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細微的測溫元件有極高的響應速度,可以測量快速變化的過程。 數(shù)字溫度傳感器工作原理 開始供電時,數(shù)字溫度傳感器處于能量關閉狀態(tài),供電之后用戶通過改變寄存器分辨率使其處于連續(xù)轉換溫度模式或者單一轉換模式。在連續(xù)轉換模式下,數(shù)字溫度傳感器連續(xù)轉換溫度并將結果存于溫度寄存器中,讀溫度寄存器中的內容不影響其溫度轉換;在單一轉換模式,數(shù)字溫度傳感器執(zhí)行一次溫度轉換,結果存于溫度寄存器中,然后回到關閉模式,這種轉換模式適用于對溫度敏感的應用場合。在應用中,用戶可以通過程序設置分辨率寄存器來實現(xiàn)不同的溫度分辨率,其分辨率有8位、9位、10位、11位或12位五種,對應溫度分辨率分別為1.0℃、0.5℃、0.25℃、0.125℃或0.0625℃,溫度轉換結果的默認分辨率為9位。DS1722有摩托羅拉串行接口和標準三線接口兩種通信接口,用戶可以通過SERMODE管腳選擇通信標準。 紅外溫度傳感器工作原理 紅外線 紅外線是一種人眼看不見的光線,但事實上它和其它任何光線一樣,也是一種客觀存在的物質。任何物體只要它的溫度高于熱力學零度,就會有紅外線向周圍輻射。紅外線是位于可見光中紅色光以外的光線,故稱紅外線。它的波長范圍大致在0.75~100μm的頻譜范圍之內。 紅外輻射 紅外輻射的物理本質是熱輻射。物體的溫度越高,輻射出來的紅外線越多,紅外輻射的能量就越強。研究發(fā)現(xiàn),太陽光譜的各種單色光的熱效應從紫色光到紅色光是逐漸增大的,而且最大的熱效應出現(xiàn)在紅外輻射的頻率范圍之內,因此人們又將紅外輻射稱為熱輻射或者熱射線。 傳感原理 熱傳感器是利用輻射熱效應,使探測器件接收輻射能后引起溫度升高,進而使傳感器中一欄與溫度的性能發(fā)生變化。檢測其中某一性能的變化,便可探測出輻射。多數(shù)情況下是通過賽貝克效應來探測輻射的,當器件接收輻射后,引起一非電量的物理變化,也可通過適當變化變?yōu)殡娏亢筮M行測量。 【打印本頁】
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