1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 感器 程 目 : 偶温度 感器12月 30 日目 1、序言3资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。2、方案 及 43、 94、 心得和体会105、主要参考文献11资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。一、序言随着信息时代的到来 , 传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计一般是从对象信息的有效获取开始的不同种类的物理量不但需要不同种类的传感器进行采集 , 而且因信号性质的不同 , 还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。 因此 , 触感其与检测技
2、术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。而在所有的传感器中 , 热电偶具有构造简单、 适用温度范围广、 使用方便、 承受热、 机械冲击能力强以及响应速度快等特点 , 常见于高温区域、 振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。因此 , 我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用,能够适用于试验和科研中 , 测量为温度范围 : -200 500,电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器, 考虑到制作材料相对便宜 ,我们选择了铜 - 铜镍 ( 康铜 ) 。在选择测量电路时 ,我们从简单 ,符合测量范围要求及热电偶的技术特性, 我们采用了AD592对 T 型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号
3、的电路允许的误差( 0.5 或 0.004x|t|)相对于其它类型的热电偶具有测量温度精度高 ,稳定好 ,低温时灵敏度高,价格低廉。能较好的满足测量范围。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。热电偶同其它种温度计相比具有如下特点:a、 优点热电偶可将温度量转换成电量进行检测,对于温度的测量、控制,以及对温度信号的放大、变换等都很方便,结构简单 ,制造容易 ,价格便宜 ,惰性小 ,准确度高 ,测温范围广 ,能适应各种测量对象的要求(特定部位或狭小场所) ,如点温和面温的测量 ,适于远距离测量和控制。b、 缺点测量准确度难以超过0.2 ,必须有参考端,而且温度要保持恒定。在
4、高温或长期使用时,因受被测介质影响或气氛腐蚀作用(如氧化、还原 )等而发生劣化。二、设计方案及论证1、 热电偶工作原理:如果两种不同成分的均质导体形成回路 , 直接测温端叫测量端 , 接线端子端叫参比端 , 当两端存在温差时 , 就会在回路中产资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。生电流 ,那么两端之间就会存在Seebeck 热电势 ,即塞贝克效应。热电势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关,与热电偶导体的长度、直径无关。温度测量范围和允许误差允 差热电偶名称型号分度号允差等级 测量范围 ( )( 参考端为 0)WRB2 级600 17000.0025 t 铂铑 3
5、0- 铂铑 6B600 8004(WRR)3 级800 17000.005 t 铂铑 10- 铂WRSS2 级0 6001.5 (WRP)600 16000.0025 t 铂铑 13- 铂WRRR2 级0 6001.5 (WRQ)600 16000.0025 t 镍铬 - 镍硅WRKK2 级-40 3332.5 (WRN)333 12000.0075 t 镍铬 - 铜镍WREE2 级-40 3332.5 333 9000.0075 t 铜 - 铜镍WRTT2 级-40 1331(WRC)133 3500.0075 t 铁 - 铜镍WRJJ2 级-40 +3332.5 (WRF)333 7500
6、.0075 t 镍铬硅 - 镍硅镁WRNN2 级-40 3332.5 (WRM)333 12000.0075 t 钨铼 3- 钨铼 25WRW3WRe3- WRe252001.0%t (W3、 D)WRe5- WRe25钨铼 5- 钨铼 26WRW52001.0%t (W5、 C)铂热电阻WZPPt100A-200 420(0.15+0.002 t )B(0.30+0.005 t )铜热电阻WZCCu50-50 150(0.30+0.006 t )由上个表格 ,我们拟定使用T 型。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。热响应时间 :在温度出现阶跃变化时,热电偶或热电阻的
7、输出变化至相当于该阶跃变化的50%所需要的时间 ,称为热响应时间。 用 t0.5表示。公称压力 :一般是指在工作温度下,保护管所能承受的静态外压而不破裂。 实际上 , 容许工作压力不但与保护管材料、 直径、壁厚有关 , 而且还与其结构、 安装方法、 置入深度以及被测介质的流速和种类有关。置入深度 热电偶最小置入深度对陶瓷保护管而言 , 应不小于保护管直径的 10 15 倍 ; 对金属及合金保护管 , 应大于保护管直径的 15 20 倍。热电偶的上限温度绝缘电阻值应不小于下表规定:上限温度 tm ( )试验温度 t ( )电阻值 M100tm 300t= tm10300tm 500t= tm25
8、00tm 850t= tm0.5850tm 1000t= tm0.081000tm 1300t= tm0.02tm1300t= 13000.02资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。2、 热电偶温度温度传感器结构图示意:3 热电偶温度传感器工作原理如上图 , T 型热电偶传感器在测量温度时,尖端 (测量端 )的敏感元件把测量对象的温度经过补偿导线传到补偿器(由于热电偶传感器存在基准结点要求保持稳定,但对于工业方面作为基准结点使用时 , 基准结点的温度保持恒定非常困难, 这就需要补偿器来保持节点稳定 ,这里我们采用的是AD592 制作的补偿器 ,在后面我们会具体介绍) 中 , 补偿器把测得的温度信号转化为电信号,电信号经过铜导线传送到接收端。它能够直接与显示仪表 (如电子电位差计、 数字表等 ) 配套使用 , 也能够与温度变送器配套,传换为标准电流信号。4 热电偶结构这次我们决定使用铠装式热电偶热电偶测温导线
