机械工程测试技术第2版教学课件作者陈花玲主编5发电式传感器及其应用课件.ppt

* * * * * 机械电子系统中，信息处理软件被称为柔性智能零件，涉及的范围越来越广，但是基本的问题主要围绕着采集、处理、管理、分析、控制、传输等。 * * * * * * * * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * * * * * * * * * * * 如果材料选定之后，热电势的大小仅与两端温度有关---非线性关系。 如果固定一个端点温度T0，则热电势就建立了与测量温度T有关的对应关系。 分度表： 材料选定、T0固定，将E——T关系列成专门表格，叫做热电偶分度表。 特点： 1.不同材料组成的热电偶具有不同的分度表。 2.选择不同的T0具有不同的分度表。通常取T0 为0℃ ，对于低温热电偶T0 为0K 。 3.分度表是由大量科学实验总结出来的。 5.6.1 热电偶传感器原理 温度与电势之间关系——分度表 冷端温度 冷端：参考/比端、自由端——t0 热电偶的热电势的大小不仅与工作端温度有关，而且与冷端温度有 关，只有当冷端温度不变时，热电势才是热端温度的单值函数。 5.6.1 热电偶传感器原理 定点法——恒温法 把冷端置于恒温器中，使其维持在一恒定温度下，最常用冰槽 精度很高，比较麻烦，仅限于实验室用 实际应用中一般对冷端采取温度补偿法。 T0 mv T0 A B C C T 冷端温度补偿1——补偿电桥法 ——在热电偶回路中串联一电势 U=e(t0,0) 原理：电桥输出与环境温度（冷端变化）成正 比，补偿环境温度对热电偶的影响。 具体分析： 在0oC时，电桥平衡，输出为U=0 如果环境温度上升，热电偶输出热电势数值要降低 与此同时，电桥中桥臂电阻Rcu随温度上升而增大，使电桥输出电压增加，它与前者迭加可起到补偿作用 e U t0 t0 t b d a R1 c Rs RCu t e R3 R2 5.6.1 热电偶传感器原理 e(t, 0℃)= e(t, t0)+△e 5.6.1 热电偶传感器原理 冷端温度补偿2——查表修正法 5.6.2 热电偶的分类 热电偶电极材料的要求 物理化学性质稳定，电阻温度系数小，力学性能好； 组成的热电偶灵敏度高，复现性好； 热电势与温度的线性度好。 热电偶分类方法 按热电势与温度关系以及使用性能： 常用热电偶和特殊热电偶。 按适用的温度范围： 高、中温热电偶和低温热电偶。 按结构形式： 铠装式、插入式和裸线式热电偶。 5.6.2 热电偶的分类 热电偶结构 5.6.2 热电偶的分类 1.铂铑－铂热电偶（LB型） 正极为铂铑合金丝，负极为纯铂丝，物理化学性能稳定 测量精度高，可用于精密测量和作为基准使用 适用中高温温度测量：300~1300℃ 灵敏度较低，室温下为 ℃ 价格昂贵，较少在中低温度下使用 2.镍铬－镍硅热电偶（EU型） 正极为镍铬，负极为镍硅，化学性能很稳定 灵敏度高（室温下为 ℃） 适合于中高温测量，常用工作范围100~1000℃ 成本低，价格低廉 5.6.2 热电偶的分类 3.铜－康铜热电偶（CK型） 以铜和康铜作为正负电极，材质均匀，性能稳定， 灵敏度高（室温下为 ℃），在液氮温度下为 ℃ 适合于中低温测量， -270 ℃ ~400 ℃ 复现性好，价格便宜，应用广泛 4.镍铬－康铜热电偶 以镍铬为正极，康铜为负极，综合性能好 灵敏度高，室温下达 ℃ 适合于中低温测量，80K~500℃ 5.6.2 热电偶的分类 5.镍铬－金铁热电偶 正极为镍铬，负极为金铁丝，稳定性好、热导率低 低温灵敏度高， 1K时灵敏度为 ，大大高于康铜 适合低温测量，1~