第1页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.1温标及测温方法2.1.1温标经验温标:1.摄氏温标;2.华氏温标;3.列氏温标。摄氏、华氏、列氏温度之间的换算关系为C=(5/9)*(F-32)=(5/4)R热力学温标:1848年威廉.汤姆首先提出以热力学第二定律为基础建立起来的温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。因是开尔文总结出来的故又称为开尔文温标,用符号K表示。国际实用温标第2页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.1温标及测温方法2.1.2温度检测的主要方法及分类温度检测方法一般可以分为两大类,即接触测量法和非接触测量法。常用的测温方法、类型及特点如表2.1.1所示。第3页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.2电阻式温度传感器热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻率随温度的变化而变化的原理制成的,实现了将温度的变化转化为元件电阻的变化。有金属(铂、铜和镍)热电阻及半导体热电阻(称为热敏电阻)。2.2.1金属热电阻传感器1、热电阻类型:金属热电阻主要有铂电阻、铜电阻和镍电阻等,其中铂电阻和铜电阻最为常见。(1)铂热电阻:在-200~0℃的范围内在0~850℃的范围内(2)铜热电阻:可表示为?第4页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.2电阻式温度传感器2、热电阻的结构:热电阻主要由电阻体、绝缘套管和接线盒等组成。3、热电阻传感器的测量电路(1)三线制(2)四线制第5页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.2电阻式温度传感器第6页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.2.2?半导体热敏电阻传感器热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。1、特性:温度特性和伏安特性NTC型、PTC型、CTR型三类热敏电阻的特性曲线如图2.2电阻式温度传感器第7页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.2电阻式温度传感器2、热敏电阻的主要参数标称电阻值RH、耗散系数H、电阻温度系数α、热容量C、时间常数τ第8页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.2电阻式温度传感器3、热敏电阻的特点:灵敏度高,体积小、热贯性小、结构简单,化学稳定性好,机械性能强,价格低廉,寿命长,热敏电阻的缺点是复现性和互换性差,非线性严重,测温范围较窄,目前只能达到-50~300℃。4、热敏电阻的应用:(1)温度测量(2)温度补偿(3)温度控制(4)过热保护?第9页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.3薄膜热传感器2.3.1金属薄膜热电阻1、薄膜热传感器的结构基片敏感膜引线WL第10页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.3薄膜热传感器2、薄膜热电阻的测温机理铂热电阻在-200~0℃范围内的电阻与温度的关系近似地表示,即第11页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.3薄膜热传感器2.3.2多晶硅薄膜热电阻1、结构2、测温机理第12页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.4热电偶传感器2.4.1热电偶测温原理1、热电偶的特点2、热电偶的分类(1)热电偶材料分(2)按用途和结构分3、热电偶的测温原理:热电偶测温是基于热电效应,在两种不同的导体(或半导体)A和B组成的闭合回路中,如果它们两个接点的温度不同,则回路中产生一个电动势,通常我们称这种现象为热电势,这种现象就是热电效应。第13页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.4热电偶传感器当热电偶材料一定时,热电偶的总电势成为温度T和T0的函数差。即如果使冷端温度T0固定,则对一定材料的热电偶,其总电势就只与温度T成单值函数关系,即第14页,共38页,星期日,2025年,2月5日2.4热电偶传感器由此可得有关热电偶的几个结论(1)热电偶必须采用两种不同材料作为电极,否则无论热电偶两端温度如何,热电偶回路总热电势为零。(2)尽管采用两种不同的金属,若