01熟悉溫度傳感器的工作原理02認識溫度傳感器03學(xué)會分析溫度傳感器的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標/LEARNINGGOALS目錄CATALOGPART

01了解溫度傳感器PART

02金屬熱電阻PART

03熱敏電阻PART

04紅外線傳感器了解溫度傳感器Part

01車輛檢測技術(shù)了解溫度傳感器一、了解溫度傳感器因此，人類離不開溫度，當然也離不開溫度傳感器。溫度是反映物體冷熱狀態(tài)的物理參數(shù)。溫度是與人類生活息息相關(guān)的物理量。在2000多年前，就開始為檢測溫度進行了各種努力，并開始使用溫度傳感器檢測溫度。人類社會中，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、科研、國防、醫(yī)學(xué)及環(huán)保等部門都與溫度有著密切的關(guān)系。工業(yè)生產(chǎn)自動化流程,溫度測量點要占全部測量點的一半左右。1.溫度傳感器指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。在種類繁多的傳感器中，溫度傳感器實現(xiàn)溫度檢測控制和的重要器件。是應(yīng)用最廣泛發(fā)展最快溫度傳感器是的傳感器之一。了解溫度傳感器了解溫度傳感器溫度感溫元件轉(zhuǎn)換電路溫度顯示溫度傳感器的組成框圖溫度不能直接測量，需要借助于某種物體的物理參數(shù)隨溫度冷熱不同而明顯變化的特性進行間接測量。溫度傳感器就是通過測量某些物理量參數(shù)隨溫度的變化而間接測量溫度的。溫度傳感器是由溫度敏感元件（感溫元件）和轉(zhuǎn)換電路組成的。溫度傳感器的工作原理01按測量方式分類了解溫度傳感器非接觸式不與被測物體接觸，不破壞原有的溫度場，精度一般不高。接觸式直觀、可靠、測量儀表比較簡單。紅外線輻射溫度計的使用溫度傳感器的分類02了解溫度傳感器特點不需要電源，耐用；但感溫部分體積比較大。特點自發(fā)電型，結(jié)構(gòu)簡單，機械強度高，測溫范圍寬，精度高。需注意冷端溫度補償。氣體膨脹式溫度計溫度傳感器的特點03了解溫度傳感器特點靈敏度高,穩(wěn)定性強,互換性以及準確性都會比較好,但是需要電源的激勵,不能夠瞬時地測量溫度的變化。特點面積大，可得到溫度圖像，但易衰老，精度低。熱電阻傳感器示溫涂料了解溫度傳感器紅外輻射溫度計紅外線光子探頭特點非接觸式測量，反應(yīng)快；但易受環(huán)境及被測體表面狀態(tài)影響，標定困難。光敏電阻了解溫度傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的。用金屬或半導(dǎo)體材料作為感溫元件的傳感器，分別稱為金屬熱電阻和熱敏電阻。2.熱電阻傳感器熱電阻傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻兩大熱電阻熱敏電阻而把半導(dǎo)熱電阻廣泛用來測量-200℃～850℃范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測量至1K，高溫達1000℃。熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成。熱電阻也可與溫度變送器連接，轉(zhuǎn)換為標準電流信號輸出。類，一般把金屬熱電阻稱為體熱電阻稱為金屬熱電阻Part

02車輛檢測技術(shù)金屬熱電阻二、金屬熱電阻認識金屬熱電阻01取一只100W/220V燈泡，用萬用表測量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆，而計算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為484Ω

。熱電阻的主要技術(shù)性能金屬熱電阻易提純、復(fù)現(xiàn)性好的金屬材料才可用于制作熱電阻（1）金屬熱電阻鉑熱電阻鉑電阻溫度計的使用范圍是-200℃～850℃。

例如

電阻比W(100)越大，其純度越高。按IEC標準，工業(yè)使用的鉑熱電阻的W(100)≥1.3850。目前技術(shù)水平可達到W(100)=1.3930，其對應(yīng)鉑的純度為99.9995%。一般情況下，工業(yè)鉑熱電阻由直徑為0.03mm～0.07mm的純鉑絲繞在平板形支架，用銀線作為引出線。鉑熱電阻中的鉑絲純度用電阻比W(100)表示，即金屬熱電阻鉑是一種貴金屬。它的特點是精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠，尤其是耐氧化性能很強。鉑電阻的電阻溫度系數(shù)比較小；鉑在很寬的溫度范圍內(nèi)約1200℃以下都能保證上述特性。鉑很容易提純，復(fù)現(xiàn)性好，有良好的工藝性，可制成很細的鉑絲(0.02mm或更細)或極薄的鉑箔。與其它材料相比，鉑有較高的電阻率，因此普遍認為是一種較好的熱電阻材料。價格貴優(yōu)點缺點薄膜型及普通型鉑熱電阻金屬熱電阻小型鉑熱電阻金屬熱電阻鉑電阻溫度顯示、變送器金屬熱電阻（2）金屬熱電阻銅熱電阻

銅熱電阻的電阻溫度系數(shù)比鉑高，電阻與溫度的關(guān)系(R-t)曲線幾乎是線性的，并且銅價格便宜、易于提純、工藝性好。因此，在一些測量精度要求不高、測溫范圍不大且溫度較低的測溫場合，可采用銅熱電阻進行測溫。在-50℃～100℃的使用范圍內(nèi)其電阻值與溫度的關(guān)系幾乎是線性的。金屬熱電阻汽車用水溫傳感器及水溫表銅熱電阻金屬熱電阻金屬熱電阻的結(jié)構(gòu)02工業(yè)用金屬熱電阻由熱電阻體、引出線、絕緣骨架、保護套管、接線盒等部分組成。熱電阻的電阻體由電阻絲和電阻支架組成。電阻絲采用雙線無感繞法繞制在一定形狀的云母、石英或陶瓷塑料支架上，支架起支撐和絕緣作用，引出線通常采用直徑1mm的銀絲或鍍銀銅絲，它與接線盒柱相接，以便與外接線路相連而測量及顯示溫度。（1）金屬熱電阻金屬熱電阻的應(yīng)用電路03金屬熱電阻廣泛的應(yīng)用在軸瓦、缸體、油管、汽管、紡機、空調(diào)、熱水器等狹小空間工業(yè)設(shè)備測溫和控制。汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、飲水機、咖啡機、烘干機以及中低溫干燥箱、恒溫箱等場合也經(jīng)常采用。金屬熱電阻的連接法用熱電阻傳感器進行測溫時，熱電阻與檢測儀表相隔一段距離，因為熱電阻的引線對測量結(jié)果有較大的影響，所以測量電路經(jīng)常采用電橋電路。可采用三線或四線電橋連接法。說明金屬熱電阻三線制

圖6—8熱電阻的三線制接法原理圖用于工業(yè)測量，一般精度說明金屬熱電阻四線制回路中要采用線性好的恒流源，依靠電路結(jié)構(gòu)可以完全消除測量誤差,比三線制精度更高,可用于計量和化工科研單位,可以作為溫場記錄等。實驗室用，高精度測量圖6-9熱電阻的四線制接法原理圖右圖是一個熱電阻流量計的原理圖。兩個鉑電阻探頭Rt1、Rt2

，Rt1放在管道中央，它的散熱情況受介質(zhì)流速的影響。Rt2放在溫度與流體相同，但不受介質(zhì)流速影響的小室中。當介質(zhì)處于靜止狀態(tài)時電橋處于平衡狀態(tài)，流量計沒有指示。當介質(zhì)流動時由于介質(zhì)流動帶走熱量，溫度的變化引起阻值變化，電橋失去平衡而有輸出，電流計的指示直接反映了流量的大小。金屬熱電阻金屬熱電阻的應(yīng)用電路04熱電阻式流量計（1）熱敏電阻Part

03車輛檢測技術(shù)等特點得到廣泛地應(yīng)用。熱敏電阻因其電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；熱慣性小，反應(yīng)速度快；體積小，結(jié)構(gòu)簡單；使用方便，壽命長，易于實現(xiàn)遠距離測量熱敏電阻是一種利用半導(dǎo)體制成的敏感元件，其特點是電阻率隨溫度而顯著變化。三、熱敏電阻認識熱敏電阻01在溫度變化相同時，熱敏電阻的阻值變化約為鉑熱電阻的10倍，因此可以用它來測量0.01℃或更小的溫度差異。熱敏電阻熱敏電阻(珠形）高精度負溫度系數(shù)熱敏電阻熱敏電阻MF55薄膜型熱敏電阻MF73大功率型熱敏電阻

WMZ71/72/73消磁型PTC熱敏電阻測溫型正溫系數(shù)WMZ58熱敏電阻器玻璃封裝熱敏電阻熱敏電阻的電阻－溫度特性02NTCPTCCTR負溫度系數(shù)熱敏電阻，溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。最常見的是由金屬氧化物組成的，如錳，鈷，鐵，鎳，銅等多種氧化物混合燒結(jié)而成。NTC熱敏電阻具有很高的負電阻溫度系數(shù)，特別適用于：－100～＋300℃之間測溫。廣泛應(yīng)用于需要定點測溫的自動控制電路中，如冰箱，空調(diào)等。正溫度系數(shù)，BaTiO3（鈦酸鋇）系列材料制成熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，且有斜率最大的區(qū)域，當溫度超過某一數(shù)值時，其電阻值朝正的方向快速變化。其用途主要是彩電消磁、各種電器設(shè)備的過熱保護等。也具有負溫度系數(shù)，VO3（氧化釩）系列材料制作，但在某個溫度范圍內(nèi)電阻值急劇下降，曲線斜率在此區(qū)段特別陡，靈敏度極高。主要用作溫度開關(guān)。各種熱敏電阻的阻值在常溫下很大，不必采用三線制或四線制接法，給使用帶來方便。熱敏電阻熱敏電阻的電阻－溫度特性曲線熱敏電阻熱敏電阻的應(yīng)用03溫度控制（1）PTC溫控PTC熱敏電阻利用PTC熱敏電阻器在居里溫度以上電阻值陡然升高的特性，當環(huán)境溫度異常升高時，裝有PTC熱敏電阻器的保護線路通過阻值的改變而接通或斷開回路，達到溫度控制的目的。WMZ6

過熱保護型熱敏電阻

熱敏電阻熱敏電阻用于CPU的溫度測量熱敏電阻熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制熱敏電阻熱敏電阻體溫表（2）電子體溫計熱敏電阻電動機過載或缺相保護（3）RtaRtbRtc熱敏電阻(NTC)，安裝在三相繞組附近溫度低時電阻高三極管不導(dǎo)通繼電器不吸合電機運行溫度高時電阻低三極管導(dǎo)通繼電器吸合電機停止紅外線傳感器Part

04車輛檢測技術(shù)四、紅外線傳感器紅外線溫度傳感器是利用紅外線的物理性質(zhì)來進行無接觸測溫的傳感器，它是一種將紅外輻射轉(zhuǎn)換成電量變化的裝置。任何物質(zhì)的溫度只要高于絕對零度，都能輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射功率就越大。只要測出物體所發(fā)射的輻射功率，就能確定物體的溫度。紅外線傳感器紅外線傳感器紅外線溫度傳感器主要由光學(xué)系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換電路組成。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件主要是熱敏電阻，熱敏電阻受到紅外線輻射時，溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路輸出電信號。光電檢測元件常用的是光敏元件，如光敏電阻、光電池或熱釋電元件等。紅