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溫度傳感器工作原理 溫度傳感器工作原理
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器 雙金屬片式傳感器 雙金屬桿和金屬管傳感器 液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器 電阻傳感 正溫度系數(shù) 負(fù)溫度系數(shù) 熱電偶傳感 數(shù)字溫度傳感器工作原理 紅外溫度傳感器工作原理 溫度傳感器工作原理 金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器 金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸,因此傳感器可以以不同方式對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。 雙金屬片式傳感器 雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。 雙金屬桿和金屬管傳感器 隨著溫度升高,金屬管(材料A)長(zhǎng)度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長(zhǎng)度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞。反過(guò)來(lái),這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。 液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器 在溫度變化時(shí),液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化。 多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化,這樣產(chǎn)生位置的變化輸出(電位計(jì)、感應(yīng)偏差、擋流板等等)。 電阻傳感 金屬隨著溫度變化,其電阻值也發(fā)生變化。 對(duì)于不同金屬來(lái)說(shuō),溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號(hào)。 電阻共有兩種變化類型 正溫度系數(shù) 溫度升高 = 阻值增加 溫度降低 = 阻值減少 負(fù)溫度系數(shù) 溫度升高 = 阻值減少 溫度降低 = 阻值增加 熱電偶傳感 熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為熱電偶。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。 由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度,可以測(cè)量快速變化的過(guò)程。 數(shù)字溫度傳感器工作原理 開(kāi)始供電時(shí),數(shù)字溫度傳感器處于能量關(guān)閉狀態(tài),供電之后用戶通過(guò)改變寄存器分辨率使其處于連續(xù)轉(zhuǎn)換溫度模式或者單一轉(zhuǎn)換模式。在連續(xù)轉(zhuǎn)換模式下,數(shù)字溫度傳感器連續(xù)轉(zhuǎn)換溫度并將結(jié)果存于溫度寄存器中,讀溫度寄存器中的內(nèi)容不影響其溫度轉(zhuǎn)換;在單一轉(zhuǎn)換模式,數(shù)字溫度傳感器執(zhí)行一次溫度轉(zhuǎn)換,結(jié)果存于溫度寄存器中,然后回到關(guān)閉模式,這種轉(zhuǎn)換模式適用于對(duì)溫度敏感的應(yīng)用場(chǎng)合。在應(yīng)用中,用戶可以通過(guò)程序設(shè)置分辨率寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的溫度分辨率,其分辨率有8位、9位、10位、11位或12位五種,對(duì)應(yīng)溫度分辨率分別為1.0℃、0.5℃、0.25℃、0.125℃或0.0625℃,溫度轉(zhuǎn)換結(jié)果的默認(rèn)分辨率為9位。DS1722有摩托羅拉串行接口和標(biāo)準(zhǔn)三線接口兩種通信接口,用戶可以通過(guò)SERMODE管腳選擇通信標(biāo)準(zhǔn)。 紅外溫度傳感器工作原理 紅外線 紅外線是一種人眼看不見(jiàn)的光線,但事實(shí)上它和其它任何光線一樣,也是一種客觀存在的物質(zhì)。任何物體只要它的溫度高于熱力學(xué)零度,就會(huì)有紅外線向周圍輻射。紅外線是位于可見(jiàn)光中紅色光以外的光線,故稱紅外線。它的波長(zhǎng)范圍大致在0.75~100μm的頻譜范圍之內(nèi)。 紅外輻射 紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。物體的溫度越高,輻射出來(lái)的紅外線越多,紅外輻射的能量就越強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)光譜的各種單色光的熱效應(yīng)從紫色光到紅色光是逐漸增大的,而且最大的熱效應(yīng)出現(xiàn)在紅外輻射的頻率范圍之內(nèi),因此人們又將紅外輻射稱為熱輻射或者熱射線。 傳感原理 熱傳感器是利用輻射熱效應(yīng),使探測(cè)器件接收輻射能后引起溫度升高,進(jìn)而使傳感器中一欄與溫度的性能發(fā)生變化。檢測(cè)其中某一性能的變化,便可探測(cè)出輻射。多數(shù)情況下是通過(guò)賽貝克效應(yīng)來(lái)探測(cè)輻射的,當(dāng)器件接收輻射后,引起一非電量的物理變化,也可通過(guò)適當(dāng)變化變?yōu)殡娏亢筮M(jìn)行測(cè)量。 【打印本頁(yè)】
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