1.温度传感器.DOC
文本预览下载声明
研究性学习课题《》
一.指导教师:
二.参加对象:高二年部分学生
三.时 间:
四.课题背景:从上世纪八十年代起,国际上出现了“传感器热”,传感器在当今科技发展中有着十分重要的地位。传感器是指一些能把光、力、温度、磁感应强度等非电学量转化为电学量或转换为电路的通断的元器件,它在生活、生产和科技领域有着非常广泛的应用。日本把传感器技术列为上世纪八十年代十大技术之首,美国把传感器技术列为九十年代的关键技术,而我国有关传感器的研究和应用正方兴未艾……传感器广泛用于我们的生活中,如走廊上的路灯,利用声音传感器把振动信号转化为电信号来控制路灯的开与关;冰箱内的温度传感器利用温度的高低来控制压缩机的运转与停止传感器传感器这些传感器的工作原理. 向同学推荐、介绍一些课外读物,同学自己去寻找有关的传感器最新知识,查找课外资料阶段. 根据相关资料、利用所学的“传感器”知识,传感器并写成小论文。. 各选派代表,在全班同学面前陈述自己的思路。6.
六.相关知识
1.温度传感器
一?、温度????温度是一个基本物理量。????温度的宏观概念是冷热程度的表示,或者说,互为热平衡的两物体,其温度相等。温度的微 观概念是大量分子运动平均强度的表示。分子运动愈激烈其温度表现越强烈。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺 叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标,摄氏温标,热力学温标。自然界中几乎所有的物理化学 过程都与温度紧密相关,因此温度是工农业生产,科学试验以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个重要物理量。????另外温度是工业对象中主要的被控参数之一,象冶金、机械、食品、化工各类工业中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的处理温度要求严格控制。????随着技术的发展,各种惯性器件的性能在不断提高,体积也在不断小型化。对于惯性器件(如加速度计、陀螺)性能的提高,温度补偿作为一种重要的修正方式越来越引起人们的注意,因此如何在惯性器件极小的空间内精确地测量、传输、处理温度信息,温度成了能否使其性能和体积优势进一步提高的关键问题。????二、温度传感器的发展及其他????随着现代科技的发展,传感器技术的应用越来越广泛。其中,在传感器家族中占有重要地位的成员——温度传感器的应用也深入了各个领域。????什么叫传感器?????从广义上讲,传感器就是能感知外界并能按一定规律将这些转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以传感器由信号感受器和信号转换器组成,它能够感受一定的信号并将这种信号转换成信号处理系统便于接收和处理的信号(如电信号和光信号),有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多,就其感知外界的原理来讲,可分为????①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。????②化学类,基于化学反应的原理。????③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。????通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等类。????温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查,1990年,温度传感器的份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。五十年以后,另一位德国人发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。???? 智能温度传感器(亦称数字温度传感器是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE_)的结晶。目前,国际上已开 发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择 器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器 (MCU),并且可通过软件来实现测试功能,其智能化取决于软件的开发水平。????温度传感器的发展?????温度传感器,使用范围广,数量多,居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段:????1传统的分立式温度传感器(含敏感元件),主要是能够进行非电量和电量之间转换加速度传感器,原理
显示全部