温度感测器


温度感测器

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温度感测器【温度感测器】温度感测器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的感测器 。温度感测器是温度测量仪表的核心部分 , 品种繁多 。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类 , 按照感测器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类 。
基本介绍中文名:温度感测器
外文名:temperature transducer
开始时间:17世纪初
主要类型:热电偶、热敏电阻等
主要分类接触式接触式温度感测器的检测部分与被测对象有良好的接触 , 又称温度计 。温度计通过传导或对流达到热平衡 , 从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度 。一般测量精度较高 。在一定的测温範围内 , 温度计也可测量物体内部的温度分布 。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差 , 常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等 。它们广泛套用于工业、农业、商业等部门 。在日常生活中人们也常常使用这些温度计 。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛套用和超导技术的研究 , 测量120K以下温度的低温温度计得到了发展 , 如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等 。低温温度计要求感温元件体积小、準确度高、复现性和稳定性好 。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件 , 可用于测量1.6~300K範围内的温度 。
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温度感测器(图2)非接触式它的敏感元件与被测对象互不接触 , 又称非接触式测温仪表 。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度 , 也可用于测量温度场的温度分布 。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律 , 称为辐射测温仪表 。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 。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度 , 如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度 。在这些具体情况下 , 物体表面发射率的测量是相当困难的 。对于固体表面温度自动测量和控制 , 可以採用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔 。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射係数 。利用有效发射係数通过仪表对实测温度进行相应的修正 , 最终可得到被测表面的真实温度 。最为典型的附加反射镜是半球反射镜 。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射 , 从而提高有效发射係数式中ε为材料表面发射率 , ρ