温传感器原理与应用PPT学习教案.pptx

"温传感器原理与应用PPT学习教案.pptx" 温传感器是实现温度检测和控制的重要器件，在种类繁多的传感器中，温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。温度传感器的分类有两种：接触式温度传感器和非接触式温度传感器。 1. 温度的基本知识 温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。分子物理学中，温度反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度。能量方面，温度是描述系统不同自由度间能量分配状况的物理量。温标是表示温度大小的尺度，是温度的标尺。国际普遍使用的温标有四种：热力学温标、国际实用温标、摄氏温标、华氏温标。 2. 温度传感器的原理 2.1 接触式温度传感器 接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡，这时的示值即为被测对象的温度。特点：精度较高。这类传感器结构简单、工作可靠、测量精度高、稳定性好、价格低；但有较大的滞后现象，不方便对运动物体进行温度测量，被测对象的温场易受传感器的影响，感温元件材料的性质决定测温范围等。 2.2 非接触式温度传感器 非接触式温度传感器的敏感元件与被测对象互不接触，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。 2.3 电阻式温度传感器 电阻式温度传感器工作原理：热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随温度的变化而变化的原理制成的，实现了将温度的变化转化为元件电阻的变化。有金属（铂、铜和镍）热电阻及半导体热电阻（称为热敏电阻）。 2.4 热电偶温度传感器 热电偶温度传感器工作原理：热电效应：将两种不同性质的导体 A 和 B 串接成一个闭合回路，如果两个接和点处的温度不同，则在两个导体间产生一个电动势，并在回路中有一定大小的电流，这种现象就是热电效应。 热电偶的结构：由于不同的金属材料其自由电子的密度不同，在接触面会发生自由电子的扩散形成的电动势。设导体 A 、B 的自由电子密度为 NA 、NB ，且有 NAN>B 。接触电动势导体 B 则因获得电子而带负电导体 A 因失去电子而带正电接触面处形成电场。 同一导体中的温差电动势：对于单一导体，如果两端温度不同，在两端间会产生的电动势。高温端的自由电子具有较大的动能而向低温端扩散。高温端因失去电子而带正电低温端因获得电子而带负电中间形成电位差。 热电偶回路中总的热电势应是接触电动势与温差电动势之和：热电偶回路中所产生的电动势，叫热电动势。热电动势是由两种导体的接触电动势和同一导体的温差电动势所组成。 温传感器的应用非常广泛，例如在工业控制、医疗保健、家电等领域都有广泛的应用。因此，了解温传感器的原理和分类对于实际应用和技术开发具有重要意义。