电子温度计的制作.ppt

应用电子技术专业教学资源建设 湖南铁道职业技术 《传感器应用》课程教学资源建设 建设院校： 主要参与企业： 重庆电子工程职业学院 天津电子信息职业学院 顺德职业技术学院 重庆工业职业技术学院 湖南铁道职业技术学院 中国四联仪器仪表集团有限公司 西门子（中国）有限公司 浙江求是科教设备有限公司 美的制冷集团家用空调国内事业部 重庆梅安森科技发展有限责任公司 重庆嘉陵华光光电科技有限公司 学习情境内容 项目一 理论知识 1 项目二 热电偶性能检测 2 项目三 电子温度计电路组装及调试 3 项目四 红外传感器理论知识拓展 4 学习情境1 电子温度计的制作 项目五 红外传感器温度检测仪的设计 5 电子 温度计 利用热电偶传感器测量温度 利用液晶显示测量值 测量范围为0℃～+100℃ 分辨力为1℃ 测量精度1％RD±l字 学习情境要求 学习情境1 电子温度计的制作 知识目标 能力目标 素质目标 掌握热电偶传感器、热电阻传感器、红外线传感器的结构及工作特性 掌握利用热电偶传感器制作温度测量仪的基本原理及方法 培养耐心细致严谨扎实的工作作风及团结协作的合作精神 学习情境目标 学习情境1 电子温度计的制作 学习情境内容 项目 一 理论知识 学习情境1 电子温度计的制作 温度检测产品介绍 学习情境1 电子温度计的制作 红外线辐射温度计 激光用于瞄准 温度检测产品介绍 学习情境1 电子温度计的制作 一、热电偶工作原理 知识准备 热电偶温度计系统原理图 学习情境1 电子温度计的制作 一、热电偶工作原理 1．热电效应 将两种不同的导体或半导体两端相接组成闭合回路，回路中就会产生一个热电动势，这种现象称为热电效应。 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 一、热电偶工作原理 2．热电偶特点： ① 热电偶必须采用两种不同材料作为电极，否则无论导体截面如何、温度分布如何，回路中的总热电动势恒为零。 ② 若热电偶两接点温度相同，尽管采用了两种不同的金属，回路总电动势恒为零。 ③ 热电偶回路总热电动势的大小只与材料和接点温度有关，与热电偶的尺寸、形状无关。 热电偶测温系统示意图 热电偶回路 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 二、热电偶的基本定律 1．中间导体定律 在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体和原导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变。 2．中间温度定律 热电偶在两接点温度t, to时的热电动势等于该热电偶在接点温度为t, tn和tn, to时的热电动势的代数和。 3．参比电极定律 4．均质导体定律 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 三、热电偶的材料、结构及种类 1．热电偶材料 用做热电偶的材料应具备如下几方面的条件： ① 测量范围广。要求在规定的温度测量范围内具有较高的测量精确度、较大的热电动势，温度与热电动势的关系是单值函数。 ② 性能稳定。要求在规定的温度测量范围内使用时热电性能稳定，有较好的均匀性和复现性。 ③ 化学性能好。要求在规定的温度测量范围内使用时有良好的化学稳定性、抗氧化或抗还原性能，不产生蒸发现象。 分别有铂铑30-铂铑6、铂铑10-铂、镍铬一镍硅、镍铬一镍铜、镍铬一镍铝、铜一铜镍。 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 三、热电偶的材料、结构及种类 2．热电偶结构 1测量端；2热电极；3绝缘管； 4保护套管；5接线盒 普通工业热电偶结构 3．热电偶种类 (1) 标准型热电偶 (2) 非标准型热电偶 (3) 薄膜热电偶 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 四、热电偶的冷端补偿 1．补偿导线法 补偿导线由两种不同性质的廉价金属材料制成，在0～150℃温度范围内与配接的热电偶具有相同的热电特性。补偿导线起到了延伸热电极的作用，达到了移动热电偶冷端位置的目的。 补偿导线在测温回路中的连接 A，B——热电偶电极 A、B——补偿导线 to——热电偶原冷端温度 to——热电偶新冷端温度 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 四、热电偶的冷端补偿 2．补偿电桥法 补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的不平衡电势去补偿因热电偶冷端温度变化而引起的热电动势的变化，它可以自动地将冷端温度校正到补偿电桥的平衡点温度上。 1——热电偶 2——补偿导线 3——铜导线 4——补偿电桥 热电偶冷端补偿电桥 知识准备 学习情境1 电子温度计的制作 3．计算修正法 在实际应用中，冷端温度并非一定为0℃，所以测出的热电动势是不能正确反映热端实际温度的。为此，必须对温度进行修正。修正公式采用中间温度定律。 4．显示仪表机械零位调整法 当热电偶冷端温度已知且恒定时（to≠0℃），工程上常用一种简单方便的机械零位调整法，进一步对温度测量值进行校正。即在未工作之前，预先将有零位调整器的温