rotronic溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器是(shi)較(jiao)早(zao)開(kai)發(fā)(fa),應(yīng)(ying)用(yong)較廣的壹(yi)類(lei)傳感(gan)器。溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器的*大(da)大(da)超過了其他的傳(chuan)感(gan)器。從(cong)17世(shi)紀(jì)(ji)初人(ren)們開(kai)始(shi)利用溫度進(jìn)行測量(liang)。在半導(dǎo)(dao)體技術(shù)(shu)的支(zhi)持下(xia),本(ben)世(shi)紀(jì)(ji)相繼(ji) 開(kai)發(fā)(fa)了(le)半導(dǎo)(dao)體熱電(dian)偶(ou)傳(chuan)感(gan)器、PN結(jié)(jie)
溫(wen)度(du)傳感(gan)器和(he)集(ji)成(cheng)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器。兩種(zhong)不(bu)同材質(zhì)(zhi)的導(dǎo)(dao)體,如(ru)在某(mou)點(diǎn)互相(xiang)連接在壹(yi)起,對(dui)這(zhe)個(gè)(ge)連接點(diǎn)加(jia)熱,在它(ta)們不(bu)加(jia)熱的部(bu)位(wei)就(jiu)會出現(xiàn)電(dian)位(wei)差。這(zhe)個(gè)(ge)電位差(cha)的數(shù)(shu)值與不加(jia)熱部(bu)位(wei)測量(liang)點(diǎn)的溫(wen)度(du)有(you)關(guān),和這(zhe)兩種(zhong)導(dǎo)(dao)體的材(cai)質(zhì)(zhi)有(you)關(guān)。這種(zhong)現(xiàn)象可以在很(hen)寬(kuan)的溫(wen)度(du)範(fàn)(fan)圍內(nèi)(nei)出現(xiàn),如(ru)果精確測量(liang)這個(gè)(ge)電位差(cha),再(zai)測出不 加(jia)熱部(bu)位(wei)的環(huán)(huan)境(jing)溫度,就(jiu)可以準(zhǔn)(zhun)確知道加(jia)熱點(diǎn)(dian)的溫(wen)度(du)。由於它(ta)必(bi)須有(you)兩種(zhong)不(bu)同材質(zhì)(zhi)的導(dǎo)(dao)體,所以稱之(zhi)為“熱電(dian)偶(ou)”。不(bu)同材質(zhì)(zhi)做(zuo)出的熱電(dian)偶(ou)使(shi)用於不(bu)同的溫(wen)度(du)範(fàn)(fan)圍,它(ta)們的靈(ling)敏(min)度 也(ye)各不(bu)相同。
熱電(dian)偶(ou)傳(chuan)感(gan)器有(you)自(zi)己的優(yōu)(you)點(diǎn)(dian)和(he)缺(que)陷,它(ta)靈敏(min)度(du)比(bi)較低,容(rong)易受(shou)到環(huán)境幹(gan)擾信號(hao)的影(ying)響(xiang),也(ye)容易受(shou)到前(qian)置放(fang)大器(qi)溫(wen)度漂移(yi)的影(ying)響(xiang),因(yin)此(ci)不適(shi)合測量(liang)微小(xiao)的溫(wen)度(du)變化。由於熱電(dian)偶(ou) 溫(wen)度傳感(gan)器的靈(ling)敏(min)度與材料(liao)的粗(cu)細(xì)(xi)無(wu)關(guān)
rotronic溫度(du)傳(chuan)感(gan)器的主(zhu)要用途(tu)
溫度(du)是表征(zheng)物體冷(leng)熱程(cheng)度的物理(li)量(liang),是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(chan)過程(cheng)中(zhong)壹個(gè)(ge)很(hen)重(zhong)要而普遍的測量(liang)參數(shù)(shu)。溫度(du)的測量(liang)及控(kong)制(zhi)對(dui)保(bao)證(zheng)產(chǎn)(chan)品質(zhì)(zhi)量(liang)、提(ti)高(gao)生產(chǎn)(chan)效率、節(jié)(jie)約(yue)能(neng)源、生產(chǎn)(chan)安全(quan)、促(cu)進(jìn)國(guo)民(min)經(jīng)濟(jì)的發(fā)(fa)展(zhan)起(qi)到非(fei)常(chang)重(zhong)要的作(zuo)用(yong)。由於溫度測量(liang)的普遍性(xing),溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器的數(shù)(shu)量在各(ge)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器中(zhong)居(ju)*,約占(zhan)50%。
溫度傳感(gan)器是(shi)通(tong)過(guo)物體隨(sui)溫度(du)變(bian)化(hua)而改(gai)變(bian)某(mou)種(zhong)特(te)性(xing)來間(jian)接測量(liang)的。不(bu)少材(cai)料(liao)、元(yuan)件(jian)的特(te)性(xing)都(dou)隨(sui)溫度(du)的變(bian)化(hua)而變化(hua),所(suo)以能(neng)作溫(wen)度傳(chuan)感(gan)器的材(cai)料(liao)相當(dāng)多(duo)。溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器隨(sui)溫度(du)而引起(qi)物理(li)參數(shù)(shu)變化(hua)的有(you):膨脹(zhang)、電(dian)阻、電容、而電動(dong)勢、磁(ci)性(xing)能(neng)、頻率(lv)、光學(xué)(xue)特性(xing)及熱噪(zao)聲(sheng)等等。隨(sui)著生產(chǎn)(chan)的發(fā)(fa)展(zhan),新型(xing)溫度傳(chuan)感(gan)器還(hai)會不(bu)斷湧(yong)現(xiàn)。
由(you)於(yu)工農(nóng)(nong)業(yè)生產(chǎn)(chan)中(zhong)溫度(du)測量(liang)的範(fàn)(fan)圍極寬,從(cong)零(ling)下(xia)幾(ji)百(bai)度到零上(shang)幾(ji)千度,而各種(zhong)材(cai)料(liao)做成(cheng)的溫(wen)度(du)傳感(gan)器只能(neng)在壹(yi)定(ding)的溫(wen)度(du)範(fàn)(fan)圍內(nèi)(nei)使(shi)用(yong)。
溫(wen)度(du)傳感(gan)器與被(bei)測介(jie)質(zhì)(zhi)的接觸(chu)方(fang)式分(fen)為(wei)兩大(da)類:接觸(chu)式和非(fei)接觸(chu)式。接觸(chu)式溫度(du)傳感(gan)器需(xu)要與被(bei)測介(jie)質(zhì)(zhi)保(bao)持(chi)熱接觸(chu),使(shi)兩者進(jìn)(jin)行充(chong)分(fen)的熱交換而達(dá)到同壹溫度(du)。這(zhe)壹類(lei)傳(chuan)感(gan)器主(zhu)要有(you)電阻式、熱電(dian)偶(ou)、PN結(jié)(jie)溫度傳(chuan)感(gan)器等。非(fei)接觸(chu)式溫度(du)傳感(gan)器無(wu)需(xu)與被(bei)測介(jie)質(zhì)(zhi)接觸(chu),而是通(tong)過(guo)被(bei)測介(jie)質(zhì)(zhi)的熱輻(fu)射(she)或(huo)對(dui)流(liu)傳到溫度傳(chuan)感(gan)器,以達(dá)到測溫(wen)的目的。這(zhe)壹(yi)類傳感(gan)器主(zhu)要有(you)紅(hong)外測溫(wen)傳感(gan)器。這(zhe)種(zhong)測溫(wen)方(fang)法(fa)的主(zhu)要特點(diǎn)(dian)是(shi)可以測量(liang)運(yùn)(yun)動(dong)狀(zhuang)態(tài)物質(zhì)(zhi)的溫(wen)度(du)(如(ru)慢速行使(shi)的火(huo)車的軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度,旋轉(zhuǎn)(zhuan)著的水(shui)泥(ni)窯的溫(wen)度(du))及熱容(rong)量(liang)小(xiao)的物體(如(ru)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)中(zhong)的溫(wen)度(du)分(fen)布)。
rotronic溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器的主(zhu)要分(fen)類(lei)
接觸(chu)式
接觸(chu)式溫度(du)傳感(gan)器的檢(jian)測部(bu)分(fen)與被(bei)測對(dui)象有(you)良(liang)好的接觸(chu),又(you)稱溫度(du)計(jì)(ji)。
溫(wen)度計(jì)(ji)通(tong)過傳(chuan)導(dǎo)(dao)或(huo)對(dui)流(liu)達(dá)到熱平衡,從(cong)而使溫(wen)度(du)計(jì)(ji)的示(shi)值能(neng)直接表示(shi)被(bei)測對(dui)象的溫(wen)度(du)。
壹般測量(liang)精度較高(gao)。在壹(yi)定(ding)的測溫(wen)範(fàn)(fan)圍內(nèi)(nei),溫(wen)度(du)計(jì)(ji)也(ye)可測量(liang)物體內(nèi)(nei)部(bu)的溫(wen)度(du)分(fen)布。但(dan)對(dui)於(yu)運(yùn)(yun)動(dong)體、小目標(biāo)(biao)或熱容(rong)量(liang)很(hen)小(xiao)的對(dui)象則(ze)會(hui)產(chǎn)(chan)生較大(da)的測量(liang)誤差,常(chang)用的溫(wen)度(du)計(jì)(ji)有(you)雙金屬(shu)溫(wen)度計(jì)(ji)、玻(bo)璃液體溫度(du)計(jì)(ji)、壓力式溫度(du)計(jì)(ji)、電(dian)阻溫(wen)度(du)計(jì)(ji)、熱敏(min)電(dian)阻(zu)和溫差(cha)電偶等。它(ta)們廣(guang)泛(fan)應(yīng)(ying)用於工(gong)業(yè)、農(nóng)業(yè)(ye)、商(shang)業(yè)等部門。在日常(chang)生活(huo)中(zhong)人(ren)們也(ye)常(chang)常(chang)使用(yong)這些(xie)溫度計(jì)(ji)。隨(sui)著低溫(wen)技術(shù)(shu)在*、空(kong)間(jian)技術(shù)(shu)、冶金、電(dian)子(zi)、食(shi)品(pin)、醫(yī)藥和石油(you)化工(gong)等部門的廣(guang)泛(fan)應(yīng)(ying)用和超(chao)導(dǎo)(dao)技(ji)術(shù)(shu)的研(yan)究,測量(liang)120K以下(xia)溫(wen)度的低溫(wen)溫度計(jì)(ji)得(de)到了發(fā)(fa)展(zhan),如(ru)低溫(wen)氣體溫度(du)計(jì)(ji)、蒸(zheng)汽壓溫度(du)計(jì)(ji)、聲(sheng)學(xué)溫(wen)度(du)計(jì)(ji)、順(shun)磁鹽(yan)溫(wen)度計(jì)(ji)、量(liang)子(zi)溫度(du)計(jì)(ji)、低溫(wen)熱電(dian)阻(zu)和(he)低溫(wen)溫差電(dian)偶(ou)等。低溫(wen)溫度計(jì)(ji)要求感(gan)溫元(yuan)件(jian)體積小(xiao)、準(zhǔn)(zhun)確度高、復(fù)(fu)現(xiàn)性(xing)和(he)穩(wěn)定(ding)性(xing)好(hao)。利用多孔高矽(gui)氧(yang)玻璃(li)滲碳(tan)燒(shao)結(jié)(jie)而成的滲(shen)碳(tan)玻(bo)璃熱電(dian)阻(zu)就(jiu)是低溫(wen)溫度計(jì)(ji)的壹(yi)種(zhong)感(gan)溫元(yuan)件(jian),可(ke)用(yong)於測量(liang)1.6~300K範(fàn)(fan)圍內(nèi)(nei)的溫(wen)度(du)。
非(fei)接觸(chu)式
它(ta)的敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)與被(bei)測對(dui)象互不接觸(chu),又(you)稱非(fei)接觸(chu)式測溫(wen)儀(yi)表。這種(zhong)儀(yi)表可用來測量(liang)運(yùn)(yun)動(dong)物體、小目標(biāo)(biao)和熱容(rong)量(liang)小(xiao)或溫度(du)變化迅速(瞬(shun)變)對(dui)象的表面溫度,也(ye)可用(yong)於測量(liang)溫度(du)場的溫(wen)度(du)分(fen)布。
常(chang)用的非(fei)接觸(chu)式測溫(wen)儀(yi)表基於黑體輻射(she)的基(ji)本(ben)定(ding)律,稱為輻(fu)射(she)測溫(wen)儀(yi)表。
輻射測溫(wen)法包括(kuo)亮度(du)法(見光學(xué)高溫(wen)計(jì)(ji))、輻(fu)射法(fa)(見(jian)輻射高(gao)溫計(jì)(ji))和(he)比(bi)色法(見(jian)比(bi)色溫度(du)計(jì)(ji))。各(ge)類輻(fu)射(she)測溫(wen)方(fang)法(fa)只能(neng)測出對(dui)應(yīng)(ying)的光(guang)度(du)溫度、輻射溫(wen)度(du)或(huo)比(bi)色溫度(du)。只有(you)對(dui)黑(hei)體(吸收(shou)全(quan)部(bu)輻射並不(bu)反(fan)射(she)光(guang)的物體)所測溫(wen)度才(cai)是(shi)真(zhen)實(shí)溫(wen)度(du)。如(ru)欲(yu)測定(ding)物體的真(zhen)實(shí)溫(wen)度(du),則(ze)必(bi)須進(jìn)行材(cai)料(liao)表面發(fā)(fa)射(she)率(lv)的修(xiu)正(zheng)。而材料(liao)表面發(fā)(fa)射(she)率(lv)不僅取決於(yu)溫度(du)和波長,而且還(hai)與表面狀(zhuang)態(tài)、塗膜和(he)微(wei)觀組(zu)織(zhi)等有(you)關(guān),因(yin)此(ci)很(hen)難(nan)精確測量(liang)。在自(zi)動(dong)化生產(chǎn)(chan)中(zhong)往(wang)往(wang)需(xu)要利用輻射測溫(wen)法來測量(liang)或控(kong)制(zhi)某(mou)些(xie)物體的表面溫度,如(ru)冶金中(zhong)的鋼(gang)帶(dai)軋制(zhi)溫(wen)度(du)、軋(zha)輥溫度、鍛件(jian)溫(wen)度和各種(zhong)熔融(rong)金屬(shu)在冶煉爐(lu)或(huo)坩(gan)堝中(zhong)的溫(wen)度(du)。在這(zhe)些具(ju)體情況下(xia),物體表面發(fā)(fa)射(she)率(lv)的測量(liang)是相(xiang)當(dāng)困(kun)難(nan)的。對(dui)於(yu)固體表面溫度自(zi)動(dong)測量(liang)和控(kong)制(zhi),可(ke)以采(cai)用(yong)附(fu)加(jia)的反(fan)射(she)鏡(jing)使(shi)與被(bei)測表面壹起組(zu)成(cheng)黑(hei)體空(kong)腔(qiang)。附(fu)加(jia)輻(fu)射的影(ying)響(xiang)能(neng)提(ti)高(gao)被(bei)測表面的有(you)效輻射和有(you)效發(fā)(fa)射(she)系(xi)數(shù)(shu)。利用有(you)效發(fā)(fa)射(she)系(xi)數(shù)(shu)通過(guo)儀(yi)表對(dui)實(shí)(shi)測溫(wen)度進(jìn)(jin)行相(xiang)應(yīng)的修(xiu)正(zheng),後面可(ke)得(de)到被(bei)測表面的真(zhen)實(shí)溫(wen)度(du)。zui為(wei)典型(xing)的附(fu)加(jia)反(fan)射(she)鏡(jing)是(shi)半球反(fan)射(she)鏡(jing)。球中(zhong)心附(fu)近被(bei)測表面的漫射輻射能(neng)受(shou)半球鏡(jing)反(fan)射(she)回到表面而形(xing)成附(fu)加(jia)輻(fu)射,從(cong)而提(ti)高(gao)有(you)效發(fā)(fa)射(she)系(xi)數(shù)(shu)式中(zhong)ε為材(cai)料(liao)表面發(fā)(fa)射(she)率(lv),ρ為反(fan)射(she)鏡(jing)的反(fan)射(she)率(lv)。
至(zhi)於氣體和液體介質(zhì)(zhi)真(zhen)實(shí)溫(wen)度(du)的輻(fu)射(she)測量(liang),則(ze)可(ke)以用(yong)插(cha)入耐(nai)熱材(cai)料(liao)管至(zhi)壹(yi)定(ding)深度(du)以形(xing)成黑(hei)體空(kong)腔(qiang)的方(fang)法(fa)。通過(guo)計(jì)(ji)算(suan)求出與介質(zhì)(zhi)達(dá)到熱平衡後的圓(yuan)筒(tong)空(kong)腔(qiang)的有(you)效發(fā)(fa)射(she)系(xi)數(shù)(shu)。在自(zi)動(dong)測量(liang)和控(kong)制(zhi)中(zhong)就(jiu)可以用(yong)此(ci)值對(dui)所(suo)測腔(qiang)底(di)溫(wen)度(du)(即介質(zhì)(zhi)溫(wen)度)進(jìn)行修(xiu)正(zheng)而得(de)到介質(zhì)(zhi)的真(zhen)實(shí)溫(wen)度(du)。
非(fei)接觸(chu)測溫(wen)優(yōu)(you)點(diǎn)(dian):測量(liang)上(shang)限不受(shou)感(gan)溫元(yuan)件(jian)耐(nai)溫程(cheng)度的限(xian)制(zhi),因(yin)而對(dui)zui高(gao)可測溫(wen)度原(yuan)則(ze)上(shang)沒有(you)限制(zhi)。對(dui)於(yu)1800℃以上(shang)的高(gao)溫(wen),主要采用(yong)非(fei)接觸(chu)測溫(wen)方(fang)法(fa)。隨(sui)著紅(hong)外技術(shù)(shu)的發(fā)(fa)展(zhan),輻(fu)射測溫(wen) 逐漸(jian)由可(ke)見(jian)光(guang)向(xiang)紅(hong)外線擴(kuò)(kuo)展,700℃以下(xia)直至(zhi)常(chang)溫都(dou)已(yi)采用,且分(fen)辨(bian)率很(hen)高(gao)。