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温度传感器三种主要形式及其探头类型
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温度传感器三种主要形式为热电偶、铂电阻和热电阻

热电偶由两种不同的金属丝焊接而成,例如:NiCr-Ni(K型),利用热电效应来工作的,两种不同的金属丝,构成一个闭合回路,不同的两种导体存在着温差,两者产生电动热。因而在回路中形成一个大小的电流,此现象称之为热电现象。

铂电阻测量原理不同于热电偶测量方法。铂电阻传感器本质上来讲属于PTC热敏电阻的一种。金属的电阻率会随着温度的升高而增大,因此这种特性被用来测量温度。薄膜式铂电阻,由于结构超薄,因此在电阻不被影响的前提下,配置了一个玻璃套管,用以保护。目前通用的铂电阻的电阻值为100Ohm(0℃时),这是目前国际通用的铂电阻。另外一种PT100传感器采用绕线陶瓷式,此种方法将铂丝攻成螺旋状,再装入陶瓷基体内,此传感器结构十分紧密,在所有铂电阻传感器中,这种结构精度最高,使用时间持久并且无老化现象,但是相较于热电偶的测量原理,反应时间较缓,因此在应用时经常运用于食品科技,特别是实验室研发环节。
NTC热敏电阻使用较为广泛且较经济的一款温度传感器。由于混合的氧化物陶瓷材料构成,具有负的温度系数,这是称之为NTC的原因(negative temperature coefficient缩写)。随着温度的升高,阻值降低,这与PT100传感器的测量特性完全相反。

通过温度传感器制成的温度探头类型主要也有三种:

1、刺入/浸入式探头:用于测量液体及固体的温度,探头的前端设计为针状刺入式。使用时如果测量探头的温度比被测物体低,根据能量守恒原理,热能会从被测物体热导至探头上;如果测量探头的温度比被测物体较高,同理热能则从探头传导至被测物体。这就意味着被测物体被加热升温,所测得的温度是加温之后的物体温度,在此测量情况,探头与介质的比值必须考虑,因为探头与介质的比值越好,越能更精准的测得物体获取的能量,由于能量转移的原因会导致测量时产生误差。我们一定要注意仪器测量的不是介质的温度,而是传感器的温度,此测量误差可以通过以下方式减小:刺入或浸入的深度10或15倍于探头的直径;当测量液体时,尽量何持液体的流动可以有效减少误差。

2、空气温度探头,用来测量空气温度,例如冷库、冷柜、空调室(调温)、通风场所(通风/排风)等,空气探头的传感器裸露,因此示值很容易受气流所影响,最佳的解决方法是在气流为2-3m/s时,顺流轻移探头,使温度达成平衡稳定。

3、表面探头,用来测量物体的表面温度。空气温度探头和表面探头使用进行表面温度测量时,探头的前端必须垂直于被测物体,与被测物体充分完全的接触。必须注意的是探头与被测物的接触面必须平坦,否则在测量时则会影响测量结果。

温度探头采用接触方法,主要应用在食品的抽样检查、食品运输过程中的温度监控、烟道中流动烟气中心温度测量、不同点温差测量、电子焊接时通过表面温度测量检测预热状况、在化学反应过程时通过浸入式测量化学溶液的温度、在机械制造行业,测量轴承与齿轮的表面温度,用以维护及检修等等方面。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (5/3/2012)
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