东南大学《传感原理与检测技术》第二章 温度检测.pdf

传感原理与检测技术 储成林、郭超 东南大学材料科学与工程学院 办公室：材料新楼330、310 第二章 温度检测 教学内容： 2.1 温标与测量方法 2.2 电阻式温度传感器 2.3 热电偶温度传感器 2.4 辐射式温度传感器 2.0 介绍 2.0.1 教学内容 2.1 温标与测量方法 教学内容： 2.1.1 温度、温标和温标三要素 2.1.2 温标分类与常用温标（自学） 2.1.3 测温方法分类 2.1.4 温度检测的应用 2.1 温标与测量方法 温度 温度——表征物体或系统冷热程度的物理量。  温度是与人类生活息息相关的物理量。  人类社会中，工业、农业、商业、科研、国防、医学及 环保等部门都与温度有着密切的关系。  工业生产自动化流程，温度测量点占全部测量点的一半 左右。 2.1 温标与测量方法 2.1.1 温度、温标和温标三要素  能量角度：温度是描述系统不同自由度间能量分配状况 的物理量。  热平衡角度：温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。  温度是热平衡的唯一判据。 2.1 温标与测量方法 2.1.1 温度、温标和温标三要素  分子物理学角度：温度反映了系统内部分子无规则运动 的剧烈程度。  温度越高，物体内部分子热运动越剧烈。 在一个密闭的空间里，气体 分子在高温时的运动速度比 低温时快。 2.1 温标与测量方法 2.1.1 温度、温标和温标三要素 温标 温标——一个用来衡量温度的标准尺度，即温度的数值表 示方法。  温标规定了温度的读数起点和测量温度的基本单位。 1742年，摄西阿斯采用水银温度计作为测温仪器， Anders Celsius 将标准大气压下水的冰点规定为100C ，沸点规定 1701-1744 为0C ，两者间均分成100个刻度。 2.1 温标与测量方法 2.1.1 温度、温标和温标三要素 温标的确定过程  选择某种特定物质的某一个随温度变化的属性标记温度。  选择的特定物质称为测温物质/测温质，对应的随温度变 化的属性称为测温属性/测温性质，表示这种属性的物理 量称为测温参量/测温参数。 玻璃水银温度计 2.1 温标与测量方法 2.1.1 温度、温标和温标三要素  测温物质的测温属性要求  测温属性仅与温度有关，必须是温度的单调函数， 最好和温度成线性关系。  测温属性容易测量、输出信号较强，以保证仪表的 灵敏度和测量精确度。  测温属性有较宽的测量范围。  测温属性有较好的复现性和稳定性。 2.1 温标与测量方法 2.1.1 温度、温标和温标三要素  选择固定点(可复现的平衡态) ，并规定其数值。  固定点(又称为定标点/参考点/基准点/标准点/标准温度 点)选取的基本要求：复现性、恒定性、唯一性。