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第2章 输入通道接口技术 输入通道接口技术 • 2.1 信号测量与传感器技术 • 2.2 模拟信号输入通道接口 • 2.3 键盘接口技术 • 2.4 开关量信号输入接口 2.1 信号测量与传感器技术 2.1.1 温度测量传感器 温度测量原理：通过温度敏感元件与被测对 象的热交换，测量相关的物理量，即可确定 被测对象的温度。 温度测量方式：有接触式和非接触式两大类。 表2 －1 温度检测方法的分类 测温方式 类 别 原 理 典型仪表 测温范围 利用液体气体的热膨胀及物质 玻璃液体温度计 100℃～ 600℃ 膨胀类 的蒸气气压变化 压力式温度计 100℃～ 500℃ 利用两种金属的热膨胀差 双金属温度计  80℃～ 600℃ 热电类 利用热电效应 热电偶 200℃～ 1800℃ 铂热电阻 260℃～ 850℃ 接触式测温 电阻类 固体材料的电阻随温度变化而 铜热电阻 50℃～ 150℃ 变化 热敏电阻 50℃～ 300 ℃ 半导体器件的温度效应 集成温度传感器 50℃～ 150℃ 其他电学类 晶体的固有频率随温度变化而 石英晶体温度计 50℃～ 120℃ 变化 利用光纤的温度特性或作为传 光纤温度传感器 50℃～ 400℃ 光纤类 光介质 光纤辐射温度计 200℃～ 4000℃ 非接触式测 光电高温计 800℃～ 3200 ℃ 温 辐射类 利用普朗克定律 辐射传感器 400℃～ 2000℃ 2.1 信号测量与传感器技术 接触式温度测量传感器－金属热电阻： •测温过程：金属导体的电阻值随温度变化 而变化。 •优点：信号可以远传，灵敏度高，无须参 比温度。稳定性高、互换性好、准确度高。 •缺点：需要电源激励，有自热现象，影响 测量精度。 •类型：铂热电阻、铜热电阻、镍热电阻等。 铂热电阻的工作原理： 铂的纯度 W100=R100/R0 其中 R100和R0为铂热电阻在100℃和0℃时的电阻值。 当W100 = 1.3850，R0选用10和100两种阻值 （分度号分别为Pt10和Pt100 ）时，铂热电阻温度 测量范围为 200℃～850℃，其电阻与温度的关 系为： 当T≥0 ℃时 R(T ) = R0 (1+AT+BT2) 2