溫度測量是眾多工業設備的運行時都需要的功能。爐子上的可編程溫度調節裝置和數字鐘就是例子。
若要知道是否溫度超過一定范圍,可使用雙金屬線圈和微型開關(或使用水銀開關)。但現在我們想要在一定的讀數范圍內精確。從而可以產生低電壓的熱偶,可根據溫度改變電阻的熱電阻,可根據溫度改變電阻的熱阻,可用于紅外傳感器和振動線傳感器。此外,還可以預測和測量半導體結帶間隙電壓隨溫度的變化??赡苡衅渌姆椒?,有些甚至是有創造性的。
通常情況下,任何測量都會有創意。下面這些老笑話是關于物理課上聰明的學生的。
問題在于如何利用氣壓計來確定建筑物的高度。答案之一就是從房頂上摔下氣壓計,用來計算降落所需要的時間。另外一種答案,無疑是工科學生。他說他想找一位建筑工程師,建議給他們一個氣壓計,以換取建筑物的高度。
用攝像機和液位傳感器監測標準的溫度計也是一樣的道理。
這就是感應器的本質——我們有許多方法來測量任何東西,但是無論如何,你要將你想要知道的(溫度)轉化為你知道如何測量的東西,比如電壓、電流或者物理位置。接下來,我們將看到一些最有趣的溫度傳感器是如何實現的。
溫差電偶
溫差電偶利用了在溫度梯度作用下,兩種不同金屬會形成一種電動勢。溫度梯度使設備工作很重要。溫差電偶有熱結和冷結。溫度測量需要用基準結。順帶一提,這種效應的作用原理與之相反,即Pertier效應,它在電流通過一對結點時,會使另一方溫度降低。
以前,你把冰塊浸入一桶冰中?,F在,我們使用另一種方法來獲得冷結,并且有可能進行補償。當然,有些芯片可以幫你實現這個目標。
溫差電偶有一些優點。一是測溫可達數千度。由于只有兩根導線,所以結實可靠。高溫或惡劣的環境,易于處理,通常在寒冷的地方,環境較好。
不利之處在于溫度讀數不線性??梢?,熱電偶的類型不同,每一類使用兩種不同的線材。型式說明使用的校準曲線,當然也可根據需要選擇所需的金屬。舉例來說,j型用鐵作兩根導線,t型用銅。
惟一需要考慮的問題是如何將電線連接到熱電偶。因為這個裝置是在兩種不同類型的電線之間的連接點上工作,所以要注意如何把其它電線連接到這個裝置。
遙測紅外熱電偶稱為熱電堆。這在非接觸式溫度計和被動紅外傳感器中是常見的。AI傳感器探測到兩個傳感器之間的溫度差異,并推測出視野有變化。
感溫電阻
一些不同類型的材料可以根據電阻來顯示溫度的變化。主要的因素是該設備的溫度系數是正還是負。換言之,電阻是隨著溫度的變化而升高還是降低?
這類裝置大多數也是非線性的,但也不昂貴,使用方便。您可以使用自己喜歡的方法進行測量。常用技術是用電阻作為分壓器或橋梁的一部分來測量輸出電壓。如果你不想連接模擬輸入電路,你可以把電阻連接到電容上,并測量充電時間。
熱變阻器的結構與電阻式溫度探測器和RTD稍有不同。與金屬(白金)相比,熱敏電阻的RTD磁滯和自熱問題更少。但是,不管在何種情況下,為了得到真實的溫度,都必須測量電阻,并把它和曲線結合起來。
閱讀熱敏電阻是一種很普通的操作,近年來發展了許多技術?;蛘咄ㄟ^數學處理得到較好的曲線擬合,或者采用簡單的數學方法得到較低的精度。
二極管和意外傳感器。
根據溫度的變化,可以預測半導體材料的帶間隙電壓。若對固體設計進行深入研究,就會發現二極管方程中的項和它們的全部表示。因此,許多IC利用這一特性來感應溫度并不奇怪。
一些晶片被設計用來制造溫度傳感器。
有些芯片,如PC中的CPU,使用相同的方法測量內部溫度,用于報告和熱管理。但也有其它方法,非溫度傳感器IC可以測量溫度。
結果表明,我們幾乎所有的電路都對溫度敏感。可以顯示溫度引起的變化,與外部參考測量CPU的內表相比。
超聲波傳感器。
除了這些以外,還有其他的溫度測量方法。
舉例來說,使用振動弦傳感器就等于使用吉他弦的能量。檢測方法包括振動弦和振動頻率。當支承結構隨溫度變化而收縮擴張時,弦音也會改變。
深圳力準傳感技術有限公司是一家集生產,銷售,售后于一體的綜合性技術創新企業,擁有多種類型的高精度三維力傳感器,三軸力傳感器,轉矩傳感器,稱重傳感器,柱傳感器。
公司主營產品有稱量、測力、壓力、轉矩傳感器等上千種產品。稱量量量少至幾克,大至1000噸;有適用于各種惡劣環境的高、中、低溫傳感器及高防護等級傳感器。這類產品廣泛用于自動化工程檢測和航空航天、汽車制造、紡織、電子、油田、化工、機械加工、能源、環保、醫療、交通、建材等行業的過程控制。
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