传感器原理与应用温度传感器热电阻.ppt

热电阻的非线性校正仪用放大器电压源Vrefβ反馈电路第27页，共51页，星期日，2025年，2月5日热电阻的非线性校正仪用放大器第28页，共51页，星期日，2025年，2月5日热电阻的非线性校正Dz是稳压二极管（齐纳管），被反向击穿，特点是在反向击穿后，无论通过的电流时多少，稳压管上两端的电压保持恒定。运放构成了一个反相比例放大器。具体到本电路可以使用叠加原理进行分析。【思考】推导出电桥供电电压的表达式。β值通过配置哪些电阻从而进行设置？第29页，共51页，星期日，2025年，2月5日电路分析1叠加定理纯反相放大器第30页，共51页，星期日，2025年，2月5日电路分析2叠加定理第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日电路分析2反相放大器第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日电路分析--叠加定理负号怎么办？第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日电路分析负电压第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日4.2热电阻part2.2Pt100测量电路第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日Pt100热电阻的测量电路【要求】设计一个Pt100热电阻测量电路，要求输出电压范围是[0.5V,4.5V]，对应的温度范围是[0℃,100℃]。温度灵敏度：第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日Pt100热电阻的测量电路恒流法测温电路无论Rt是否变化，流经的电流不发生变化在国际温标ITS-90标准中，常数A、B、C被分别规定为：1mA恒流源要求的灵敏度是40mv/℃这里只有0.4mV/℃需要进行放大非线性容后再议第37页，共51页，星期日，2025年，2月5日灵敏度的100倍增益放大反向放大器恒流源实现100倍的增益第38页，共51页，星期日，2025年，2月5日【复习】加法器Port+与Port-虚断，则有：虚短当：第39页，共51页，星期日，2025年，2月5日零点平移恒流源加法器调整参数，使其为500mv高次项做负贡献第40页，共51页，星期日，2025年，2月5日高阶非线性校正温度越高，误差越大温度越高，Vo1幅值越高利用Vo1反馈抑制非线性自行分析第41页，共51页，星期日，2025年，2月5日关于传感器原理与应用温度传感器热电阻第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日温度传感器将温度转换为电势的热电式传感器叫做热电偶，将温度转换为电阻值的热电式传感器叫做热电阻（金属）半导体集成温度传感器AD590热敏电阻（半导体，陶瓷）热释电红外传感器第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日4.2热电阻part1.原理第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日金属热电阻利用导体电阻率随温度变化的特性制成的传感器叫做热电阻传感器，它主要用于对温度和与温度有关的参量进行检测。测温范围主要在中、低温度区（-200~650摄氏度）。第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日金属热电阻的结构热电阻由电阻体、保护套和接线盒等主要部件组成，其中电阻体是热电阻的最主要部分。通常情况下是将双线电阻丝绕在石英、云母陶瓷和塑料等材料制成的骨架上；保护套主要有玻璃、陶瓷或金属等类型，主要用于防止有害气体腐蚀，防止氧化（尤其是铜热电阻），防止水分侵入造成漏电影响阻值。第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日热电阻材料的特性要求电阻的温度系数要大，以便提高热电阻的灵敏度；电阻率尽可能大，以便在相同灵敏度下减小电阻体的尺寸。热电容要尽可能小，以便提高热电阻的相应速度。在整个测量温度的范围内，应具有稳定的物理和化学性质。电阻与温度的关系最好接近线性关系。具有良好的可加工性，并且价格便宜。目前使用最广泛的热电阻材料是铂和铜第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日金属热电阻的工作原理大多数金属导体的电阻都随温度的变化而变化。当温度升高时，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值加剧。热电阻是利用物质的变化特性制成的，将温度的变化量变换成与之有一定关系的电阻值的变化量，通过对电阻值的测量实现对温度的测量。第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日铂热电阻由于铂的物理化学性质都非常稳定，是目前制造热电阻的最好材料。铂电阻主要作为标准电阻温度计广泛应用于温度基准、标准的传递。其长时间稳定的复现性可达10-4K，是目前测温复现最好的一种温度计。按照IEC（国际电工委员会）标准，