⑴ 热电阻温度传感器的种类有哪些啊
热电阻
热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计,热电阻也可以与温度变送器连接,将温度转换为标准电流信号输出,实现对环境温度的实时监测。热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类。
1.金属热电阻
金属热电阻传感器是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。金属热电阻大都由纯金属材料制成,目前主要采用的材料是铂和铜,也有用锰、铑、碳等材料制作热电阻。
(1)铂热电阻
铂热电阻的特点是测温精度高、稳定性好,是制造热电阻的好材料。铂热电阻元件的工作原理是在温度作用下,铂电阻丝的电阻值随之变化而变化的原理。可用于测量-200~800℃范围内的温度。其优点是:电气性能稳定,温度和电阻关系近于线性精度高。
(2)铜热电阻
因为铂材料价格昂贵,因此一般工程测量中多采用铜作为热电阻材料。铜的最大优点是价格低廉,易于提纯,在-50-150℃的范围内,温度特性的线性较好。其缺点是铜的电阻率仅为铂的几分之一,因此,铜热电阻所用材料细而且长,机械强度较差,热惯性较大,在温度高于100℃以上或在侵蚀性介质中使用时,易氧化,稳定性较差。所以铜热电阻只能用于测量精度要求不高且温度不高(100℃以下)及无侵蚀性的介质中。
2.半导体热敏电阻
半导体热敏电阻简称热敏电阻,是一种新型的半导体测温元件,热敏电阻是利用某些金属氧化物或单晶锗、硅等材料,按特定工艺制成的感温元件。热敏电阻可分为3种类型,即正温度系数(PTC)热敏电阻、负温度系数(NTC)热敏电阻以及在某一特定温度下电阻值会发生突变的临界温度电阻器(CTR)。目前使用较多的热敏电阻是NTC型热敏电阻。热敏电阻与金属热电阻比有以下几点不同。
①热敏电阻的温度系数值远大于金属热电阻,所以半导体温度计的灵敏度很高。
②同温度情况下,热敏电阻阻值远大于金属热电阻。所以连接导线电阻对测量误差的影响极小,适用于远距离测量。
③热敏电阻温度曲线非线性相当严重,所以其测量温度范围远小于金属热电阻,-般在50-300℃。
④半导体热敏电阻的性能不够稳定、互换性差、精度较低,这是它的主要缺点。
热电阻温度传感器作为一种常用的温度传感器产品,凭借其性能稳定、使用灵活、可靠性高等优点,被广泛运用到工业生产中-200℃到+500℃范围的温度测量,少数情况下,低温可测量至1K(-272℃),高温可测量至1000℃,基本满足了工业生产的需要。
⑵ 温度传感器的常用类型,各自的目的原理和特点,在实际应用中如何选用。
一、温度传感器热电偶的应用原理
温度传感器热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:
①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.温度传感器热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应来工作的。
2.温度传感器热电偶的种类及结构形成
(1)温度传感器热电偶的种类
常用温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所调用标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化温度传感器热电偶 我国从1988年1月1日起,温度传感器热电偶和温度传感器热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。
(2)温度传感器热电偶的结构形式 为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
① 组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
③ 补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠;
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.温度传感器热电偶冷端的温度补偿
由于温度传感器热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热 电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把温度传感器热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到 仪表端子上。必须指出,温度传感器热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使温度传感器热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。
在使用温度传感器热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与温度传感器热电偶连接端的温度不能超过100℃。
二、温度传感器热电阻的应用原理
温度传感器热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。
1.温度传感器热电阻测温原理及材料
温度传感器热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。温度传感器热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器热电阻。
2.温度传感器热电阻的结构
(1)精通型温度传感器热电阻 工业常用温度传感器热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点见表2-1-11。从温度传感器热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过温度传感器热电阻阻值的变化来测量的,因此,温度传感器热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,有关具体内容参见本篇第三章第一节.
(2)铠装温度传感器热电阻 铠装温度传感器热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型温度传感器热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
(3)端面温度传感器热电阻 端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型温度传感器热电阻 隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型温度传感器热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
3.温度传感器热电阻测温系统的组成
温度传感器热电阻测温系统一般由温度传感器热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点:
①温度传感器热电阻和显示仪表的分度号必须一致
②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法。具体内容参见本篇第三章。
(2)铠装温度传感器热电阻 铠装温度传感器热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,如图2-1-7所示,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。与普通型温度传感器热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击,③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
(3)端面温度传感器热电阻 端面温度传感器热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向温度传感器热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型温度传感器热电阻 隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好,若采用焊接修理,焊后要校验合格后才能使用
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随着时代的发展,科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门,越来越需要采用湿度传感器,对产品质量的要求越业越高,对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,这对一般用户来讲,仍是一件较为复杂的技术问题。
下列此文供大家参考。
一、湿度传感器的分类及感湿特点
湿度传感器,分为 电阻式 和 电容式 两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件。
国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一,质量价格都相差较大,用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度,需要在这方面作深入的了解。湿度传感器具有如下特点:
1、 精度和长期稳定性
湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH,达不到这个水平很难作为计量器具使用,湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的,通常产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中测量的。在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,会产生老化,精度下降,湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断,一般说来,长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题,年漂移量控制在1%RH水平的产品很少,一般都在±2%左右,甚至更高。
2、 湿度传感器的温度系数
湿敏元件除对环境湿度敏感外,对温度亦十分敏感,其温度系数一般在0.2~0.8%RH/℃范围内,而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下,其温度系数又有差别。温漂非线性,这需要在电路上加温度补偿式。采用单片机软件补偿,或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的,湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果,非线性的温漂往往补偿不出较好的效果,只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作。
3、 湿度传感器的供电
金属氧化物陶瓷,高分子聚合物和氯化锂等湿敏材料施加直流电压时,会导致性能变化,甚至失效,所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的交流电压。必须是交流电供电。
4、 互换性
目前,湿度传感器普遍存在着互换性差的现象,同一型号的传感器不能互换,严重影响了使用效果,给维修、调试增加了困难,有些厂家在这方面作出了种种努力,(但互换性仍很差)取得了较好效果。
5、 湿度校正
校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往用一根标准温度计作标准即可,而湿度的标定标准较难实现,干湿球温度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来作标定的,精度无法保证,因其要求环境条件非常严格,一般情况,(最好在湿度环境适合的条件下)在缺乏完善的检定设备时,通常用简单的饱和盐溶液检定法,并测量其温度。
二、对湿度传感器性能作初步判断的几种方法
在湿度传感器实际标定困难的情况下,可以通过一些简便的方法进行湿度传感器性能判断与检查。
1、一致性判定,同一类型,同一厂家的湿度传感器产品最好一次购买两支以上,越多越说明问题,放在一起通电比较检测输出值,在相对稳定的条件下,观察测试的一致性。若进一步检测,可在24h内间隔一段时间记录,一天内一般都有高、中、低3种湿度和温度情况,可以较全面地观察产品的一致性和稳定性,包括温度补偿特性。
2、用嘴呵气或利用其它加湿手段对传感器加湿,观察其灵敏度、重复性、升湿脱湿性能,以及分辨率,产品的最高量程等。
3、对产品作开盒和关盒两种情况的测试。比较是否一致,观察其热效应情况。
4、对产品在高温状态和低温状态(根据说明书标准)进行测试,并恢复到正常状态下检测和实验前的记录作比较,考查产品的温度适应性,并观察产品的一致性情况。
产品的性能最终要依据质检部门正规完备的检测手段。利用饱和盐溶液作标定,也可使用名牌产品作比对检测,产品还应进行长期使用过程中的长期标定才能较全面地判断湿度传感器的质量。
三、对市场上湿度传感器产品的几点分析
国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品,电容式湿敏元件较为多见,感湿材料种类主要为高分子聚合物,氯化锂和金属氧化物。 电容式湿敏元件的优点在于响应速度快、体积小、线性度好、较稳定,国外有些产品还具备高温工作性能。但是达到上述性能的产品多为国外名牌,价格都较昂贵。市场上出售的一些电容式湿敏元件低价产品,往往达不到上述水平,线性度、一致性和重复性都不甚理想,30%RH以下,80%RH以上感湿段变形严重。有些产品采用单片机补偿修正,使湿度出现"阶跃"性的跳跃,使精度降低,出现一致性差、线性差的缺点。无论高档次或低档次的电容式湿敏元件,长期稳定性都不理想,多数长期使用漂移严重,湿敏电容容值变化为pF级,1%RH的变化不足0.5pF,容值的漂移改变往往引起几十RH%的误差,大多数电容式湿敏元件不具备40℃以上温度下工作的性能,往往失效和损坏。 电容式湿敏元件抗腐蚀能力也较欠缺,往往对环境的洁净度要求较高,有的产品还存在光照失效、静电失效等现象,金属氧化物为陶瓷湿敏电阻,具有湿敏电容相同的优点,但尘埃环境下,陶瓷细孔被封堵元件就会失效,往往采用通电除尘的方法来处理,但效果不够理想,且在易燃易爆环境下不能使用,氧化铝感湿材料无法克服其表面结构"天然老化"的弱点,阻抗不稳定,金属氧物陶瓷湿敏电阻也同样存在长期稳定性差的弱点。 氯化锂湿敏电阻,具有最突出的优点是长期稳定性极强,因此通过严格的工艺制作,制成的仪表和传感器产品可以达到较高的精度,稳定性强是产品具备良好的线性度、精密度及一致性,是长期使用寿命的可靠保证。氯化锂湿敏元件的长期稳定性其它感湿材料尚无法取代。
http://www.chuandong.com/cdbbs/2008-2/15/08215990B6C429.html
⑶ 工业级温度传感器都有哪些 哪个比较常用呢
K型热电偶是比较常用的工业级别热电偶温度传感器常用的有热敏电阻、热电偶和集成型产品,热电阻由于在测量的灵敏度、线性度等诸多方面均优于热电偶,因此,在中低温区得到了更广泛的应用JCJ系列的传感器很多都是工业级温度传感器。
⑷ 温度传感器有哪些类型
一、接触式温度传感器
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。
二、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。
(4)工业测量温度一般用什么传感器扩展阅读:
温度传感器的主要用途:
温度是反映物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中重要而通用的测量参数。温度测控在保证产品质量、提高生产效率、节能降耗、安全生产、促进国民经济发展等方面发挥着非常重要的作用。
由于温度测量的普遍性,温度传感器在各种传感器中排名第一,约占50%。温度传感器是通过改变物体的某些特性来间接测量温度的。许多材料和部件的特性随温度的变化而变化,因此有相当多的材料可以用作温度传感器。
温度传感器在膨胀、电阻、电容、电动势、磁性、频率、光学特性和热噪声等物理参数上随温度变化。随着生产的发展,新的温度传感器将继续出现。
参考资料来源:网络—温度传感器
⑸ 简述题2.在工业中常见的传感器有哪些
咨询记录 · 回答于2021-01-10
⑹ 工业级红外温度传感器买哪个品牌的好有质量过硬的可以推荐下吗
推荐两款工业级红外温度传感器供你参考:首先是一款德国HLP公司产的红外温度传感器 - TS318-1B0814,TS318-1B0814热电堆红外温度传感器主要用在非接触式测量,功能是将物体发出的热辐射转化为电压输出。特点是大信号、NTC参考传感器、TO-5封装。主要应用在电器、医疗设备、自动设备、消费类产品以及诸多工业应用。
最后是一款英国Calex Electronics Ltd产的PyroBus PyroCAN - PyroCouple PyroEpsilon,PyroCouple是一款简洁的红外温度传感器,可选配模拟输出。无复杂设置,只需连接到温度指示器和电源,即可马上开始测量。温度测量范围:-20°C ~ 500°C,适用于在大多数非反射的非金属表面上进行非接触式的温度测量,如纸张、厚塑料、沥青,油漆表面,食品,橡胶和有机材料等等。测量温度的模拟输出的选择:双线4-20 mA,四线0-50 mV,四线K型J型或T热电偶型。在四线型产品上增加传感器体温输出:指示传感器周围的空气温度,有助于防止过热或过冷。
⑺ 常用温度传感器型号有哪些
接触式温度传感器的型号有:
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。在测量低温时也有低温气体温度计、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。
非接触式温度传感器的型号有:辐射测温仪表。
(7)工业测量温度一般用什么传感器扩展阅读:
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。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。
非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。辐射测温仪表。
⑻ 温度传感器有哪几种
主要有接触式温度传感器和非接触式温度传感器。
接触式温度传感器的特点: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。
非接触式温度传感器主要是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。
此外,还有微波测温温度传感器、噪声测温温度传感器、温度图测温温度传感器、热流计、射流测温计、核磁共振测温计、穆斯保尔效应测温计、约瑟夫逊效应测温计、低温超导转换测温计、光纤温度传感器等。这些温度传感器有的已获得应用,有的尚在研制中。