pt100 溫度儀表之溫度傳感器
2015-6-28 8:41:10??????點擊:
溫度傳感器作為一種溫度儀表,其有三種主要形式:分別為熱電偶、鉑電阻和熱電阻。
熱電偶由兩種不同的金屬絲焊接而成,利用熱電效應來工作的,兩種不同的金屬絲,構成一個閉合回路,不同的兩種導體存在著溫差,兩者產(chǎn)生電動熱。因而在回路中形成一個大小的電流,此現(xiàn)象稱之為熱電現(xiàn)象。
鉑電阻測量原理不同于熱電偶測量方法。鉑電阻傳感器本質(zhì)上來講屬于PTC熱敏電阻的一種。金屬的電阻率會隨著溫度的升高而增大,因此這種特性被用來測量溫度。薄膜式鉑電阻,由于結構超薄,因此在電阻不被影響的前提下,配置了一個玻璃套管,用以保護。目前通用的鉑電阻的電阻值為100Ohm(0℃時),這是目前國際通用的鉑電阻。另外一種PT100傳感器采用繞線陶瓷式,此種方法將鉑絲攻成螺旋狀,再裝入陶瓷基體內(nèi),此傳感器結構十分緊密,在所有鉑電阻傳感器中,這種結構精度最高,使用時間持久并且無老化現(xiàn)象,但是相較于熱電偶的測量原理,反應時間較緩,因此在應用時經(jīng)常運用于食品科技,特別是實驗室研發(fā)環(huán)節(jié)。
NTC熱敏電阻使用較為廣泛且較經(jīng)濟的一款溫度傳感器。由于混合的氧化物陶瓷材料構成,具有負的溫度系數(shù),這是稱之為NTC的原因(negative temperature coefficient縮寫)。隨著溫度的升高,阻值降低,這與PT100傳感器的測量特性完全相反。
通過溫度傳感器制成的溫度探頭類型主要也有三種:
1、刺入/浸入式探頭:用于測量液體及固體的溫度,探頭的前端設計為針狀刺入式。使用時如果測量探頭的溫度比被測物體低,根據(jù)能量守恒原理,熱能會從被測物體熱導至探頭上;如果測量探頭的溫度比被測物體較高,同理熱能則從探頭傳導至被測物體。這就意味著被測物體被加熱升溫,所測得的溫度是加溫之后的物體溫度,在此測量情況,探頭與介質(zhì)的比值必須考慮,因為探頭與介質(zhì)的比值越好,越能更精準的測得物體獲取的能量,由于能量轉(zhuǎn)移的原因會導致測量時產(chǎn)生誤差。我們一定要注意儀器測量的不是介質(zhì)的溫度,而是傳感器的溫度,此測量誤差可以通過以下方式減?。捍倘牖蚪氲纳疃?0或15倍于探頭的直徑;當測量液體時,盡量何持液體的流動可以有效減少誤差。
2、表面探頭,用來測量物體的表面溫度??諝鉁囟忍筋^和表面探頭使用進行表面溫度測量時,探頭的前端必須垂直于被測物體,與被測物體充分完全的接觸。必須注意的是探頭與被測物的接觸面必須平坦,否則在測量時則會影響測量結果。
溫度探頭采用接觸方法,主要應用在食品的抽樣檢查、食品運輸過程中的溫度監(jiān)控、煙道中流動煙氣中心溫度測量、不同點溫差測量、電子焊接時通過表面溫度測量檢測預熱狀況、在化學反應過程時通過浸入式測量化學溶液的溫度、在機械制造行業(yè),測量軸承與齒輪的表面溫度,用以維護及檢修等等方面。
3、空氣溫度探頭,用來測量空氣溫度,例如冷庫、冷柜、空調(diào)室(調(diào)溫)、通風場所(通風/排風)等,空氣探頭的傳感器裸露,因此示值很容易受氣流所影響,最佳的解決方法是在氣流為2-3m/s時,順流輕移探頭,使溫度達成平衡穩(wěn)定。
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