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第三章 温度传感器
第一节 概 论
第二节 热电偶温度传感器
第三节 热敏电阻温度传感器
第四节 IC温度传感器
第五节 其他温度传感器
通过本章的学习了解温度传感器的作用、地位、
分类和发展趋势;掌握热电偶三定律及相关计算;
掌握热敏电阻不同类型的特点及应用场合;掌握
集成温度传感器使用方法;了解其他温度传感器
工作原理。
第一节 概 论
温度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。
温度是与人类生活息息相关的物理量。
在2000多年前,就开始为检测温度进行了各种努力,
并开始使用温度传感器检测温度。
人类社会中,工业、农业、商业、科研、国防、医学
及环保等部门都与温度有着密切的关系。
工业生产自动化流程,温度测量点要占全部测量点的一
半左右。
温度是反映物体冷热状态的物理参数。
因此,人类离不开温度,当然也离不开温度传感器。
一、温度的基本概念
热平衡:温度是描述热平衡系统冷热程度的物理
量。
分子物理学:温度反映了物体内部分子无规则运
动的剧烈程度。
能量:温度是描述系统不同自由度间能量分配状
况的物理量。
表示温度大小的尺度是温度的标尺,简称温标。
热力学温标
国际实用温标
摄氏温标
华氏温标
如果在式中再规定一个条件,就可以通过卡诺循环中的
传热量来完全地确定温标。1954年,国际计量会议选
定水的三相点为273.16,并以它的1/273.16定为一度,
这样热力学温标就完全确定了,即T=273.16(Q
1
/Q
2
)。
1848年威廉·汤姆首先提出以热力学第二定律为基础,建
立温度仅与热量有关,而与物质无关的热力学温标。因
是开尔文总结出来的,故又称开尔文温标,用符号K表
示。它是国际基本单位制之一 。
根据热力学中的卡诺定理,如果在温度T
1
的热源与温度
为T
2
的冷源之间实现了卡诺循环,则存在下列关系式
1.热力学温标
Q
1
——热源给予热机的传热量
Q
2
——热机传给冷源的传热量
2
1
2
1
Q
Q
T
T
=
为解决国际上温度标准的同意及实用问题,国际上协商
决定,建立一种既能体现热力学温度(即能保证一定的
准确度),又使用方便、容易实现的温标,即国际实用
温标International Practical Temperature Scale of 1968(简
称IPTS-68),又称国际温标。
2.国际实用温标
注意:摄氏温度的分度值与开氏温度分度值相同,即温
度间隔1K=1℃。T
0
是在标准大气压下冰的融化温度,
T
0
= 273.15 K。水的三相点温度比冰点高出0.01 K。
1968年国际实用温标规定热力学温度是基本温度,用t
表示,其单位是开尔文,符号为K。1K定义为水三相点
热力学温度的1/273.16,水的三相点是指纯水在固态、
液态及气态三项平衡时的温度,热力学温标规定三相点
温度为273.16 K,这是建立温标的惟一基准点。
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sicom
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