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温度传感器的工作原理?

发布时间:2019-04-08 16:30

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  当温度达到一定数值时,温度计里面的液面接触导线,连通低电压、弱电流电路,电磁铁获得磁性,吸引衔铁,从而接通另一个高电压、强电流电路!

  金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸,因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。

  双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成,随着温度变化,材料A比另外一种金属 膨胀程度要高,引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。

  随着温度升高,金属管(材料A)长度增加,而不膨胀钢杆(金属B)的长度并不增加,这样由于位置的改变,金属管的线性膨胀就可以进行传递。反过来,这种线性膨胀可以转换成一个输出信号。

  多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化,这样产生位置的变化输出(电位计、感应偏差、挡流板等等)。

  对于不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号。

  任何导体(金属)被施加热梯度时都会产生电压。现在这种现象被称为热电效应或“Seebeck效应”。若要测量这个电压,必须把“热”端连到另一导体上。增加的导体也会经历热梯度,自身也会产生一个电压,并与原来的电压抵消。

  幸运的是,热电效应中电压的大小取决于金属的种类。在电路中使用不同的金属会产生不同的电压,这个电压被称为热电势,因此存在一个很小的电压差值可以被测量,这个差值随温度的升高而增大。对于目前常用的金属组合,这个差值通常在1到大约70微伏每摄氏度之间。

  热电偶由两个不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时,输出电位差的变化量。

  由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程。

  温度传感器辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量。

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