1、第5章 热电式传感器,5.1 温度测量的基本概念 5.2 温度测量及传感器分类 5.3 热电偶传感器 5.4 热电偶的应用 5.5 热电阻传感器 5.6 热敏电阻 5.7 PN结型温度传感器,传感技术与信号处理 第5章,学习本课程所需的预备知识。物理、电工基础、电子测量技术、电子线路。 教学提要（重难点）、课程内容、教学要求、实验指导。热电式传感器包括热电偶、热电阻以及热敏电阻，其中热电偶是利用热电效应工作的。本章的重点是热电效应、热电偶的三个基本定律以及冷端补偿。 热电偶的工作原理是将冷端温度固定，这样被测温度与热电动势成正比，实际测量中，主要是如何将冷端温度固定或设在零度，测量的电动势查分
2、度表就可以得到测量温度。 热电阻是利用金属材料的阻值随温度的升高而增大的特性制作的，热电阻在测量时需使用三线制或四线制接法。热敏电阻是半导体测温元件，按温度系数的不同可分为负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻（PTC）、临界温度电阻器（CTR）三种。,热电式传感器,热电式传感器是一种将温度变化转换为电量变化的装置。它利用传感元件的电磁参数随温度变化的特性来达到测量的目的。 例如将温度转化为电阻、磁导或电势等的变化，通过适当的测量电路，就可由这些电参数的变化来表达所测温度的变化。,5.1 温度测量的基本概念 1. 温度的基本概念 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度概念是以热平衡为基
3、础的。如果两个相接触的物体的温度不相同，它们之间就会产生热交换，热量将从温度高的物体向温度低的物体传递，直到两个物体达到相同的温度为止。,温度标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子热运动越剧烈。,模拟图：在一个密闭的空间里，气体分子在高温时的运动速度比低温时快！,2.温标,1).温度的数值表示方法称为温标。它规定了温度的读数的起点（即零点）以及温度的单位。各类温度计的刻度均由温标确定。2).国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温标、热力学温标等。,几种温标的对比,正常体温为37 C ，相当于华氏温度多少度？,(1)摄氏温标() : 摄氏温标把在标准大气压下冰的熔点
4、定为零度(0)，把水的沸点定为100度，(1000C)。在这两固定点间划分一百等分，每一等分为摄氏一度，符号为t.(2)华氏温标(F) : 它规定在标准大气压下，冰的熔点为32F，水的沸点为212F，两固定点间划分180个等分，每一等分为华氏一度，符号为。它与摄氏温标的关系式为 F=(1.8t+32) 例如，200C(摄氏温度)时的华氏温度=(1.8X20+32)F=68F.西方国家在日常生活中普遍使用华氏温标.,热力学温标（K）,热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的最科学的温标，是由开尔文（Kelvin）根据热力学定律提出来的，因此又称开氏温标。它的符号是T，单位是开尔文（K） 。,威廉
5、汤姆逊开尔文勋爵像,1990国际温标(ITS-90),从1990年1月1日开始在全世界范围内采用1990年国际温标，简称ITS-90。它定义了一系列温度的固定点，测量和重现这些固定点的标准仪器以及计算公式，例如水的三相点(气、液、固三态同时存在且进入平衡状态时的温度)的温度为273.16度，把从绝对零度到水的三相点之间的温度均分为273.16格，每格为1K。,5.2 温度测量及传感器分类,温度传感器按照用途可分为基准温度计和工业温度计；按照测量方法又可分为接触式和非接触式；按工作原理又可分为膨胀式、电阻式、热电式、辐射式等等；按输出方式分，有自发电型、非电测型等。,传感技术与信号处理 第5章,
6、介绍几种温度测量方法,示温涂料（变色涂料）,装满热水后图案变得清晰可辨,变色涂料在电脑内部温度中的示温作用,CPU散热风扇,低温时显示蓝色,温度升高后变为红色,体积热膨胀式,不需要电源，耐用；但感温部件体积较大。,气体的体积与热力学温度成正比,5.3 热电偶传感器,热电偶测温的主要优点1).它属于自发电型传感器：测量时可以不需外加电源，可直接驱动动圈式仪表；2).测温范围广：下限可达-270C ，上限可达1800C以上； 3).各温区中的热电势均符合国际计量委员会的标准。,传感技术与信号处理 第5章,1.热电效应(从实验到理论)：,1821年，德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合回路，并用
7、酒精灯加热其中一个接触点(称为结点)，发现放在回路中的指南针发生偏转，如图所示。如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热，指南针的偏转角反而减小。显然，指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动，电流的强弱与两个结点的温度有关。据此，赛贝克发现和证明了两种不同材料的导体A和B组成的闭合回路，当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。这种物理现象称为热电效应。,两种不同材料的导体所 组成的回路称为“热电偶”。 组成热电偶的导体称为“热电极”。 热电偶所产生的电动势称为热电势。 热电偶的两个结点中，置于温度为T的被测对象中的结点称之为测量端，又称为工作端或热端；而置于参考温度为T0的另一结
8、点称之为参考端，又称自由端或冷端。 根据电子理论分析表明：热电偶产生的热电动势EAB(T,T0)由接触电动势和温差电动势两部分组成。,先看一个实验热电偶工作原理演示,结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。,热电极A,右端称为：自由端（参考端、冷端）,热电偶的工作原理,左端称为：测量端（工作端、热端）,热电极B,热电势,A,B,通过以上演示得出结论 有关热电偶热电势的讨论,热电偶两结点所产生的总的热电势等于热端热电势与冷端热电势之差，是两个结点的温差t 的函数： EAB（T，T0）=eAB （ T ）- eAB （ T0 ）,热电势大致与两个结点的温差t 成正比,结点产生热电势的微观
9、解释及图形符号,两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属A和B的接触点处会发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的金属A扩散到密度小的金属B，使A失去电子带正电，B得到电子带负电，从而产生热电势。,自由电子,A,B,eAB（ T ）,T,这种在两种不同金属的接点处产生的电动势的数值取决于两种导体的自由电子密度和接触点的温度，而与导体的形状及尺寸无关。图中的接触电动势eAB(T)可用下式表示：式中 eAB(T)A、B两种材料在温度为T时的接触电动势；T接触处的热力学温度；k玻尔兹曼常数(k=1.38X10-23 JK)；e电子电荷(e=1.6X10-19C)；nA
10、、nB热电极材料A、B的自由电子密度。,实践证明，在热电偶回路中起主要作用的是两个结点的接触电动热。如果将单一导体的温差电动势忽略不计，并取eAB(T)的方向为正方向，如图所示，则有由上式可以得出下列结论： 1)如果热电偶两结点温度相同，则回路总的热电动势必然等于零。两结点温差越大，热电动势越大。 2)如果热电偶两电极材料相同，即使两端温度不同，(TTo)，但总输出热电动势仍为零。因此必需由两种不同材料才能构成热电偶。3)上式中未包含热与热电偶的尺寸形状有关的参数，所以热电动势的大小只与材料和结点温度有关，而热电偶的内阻与其长短、粗细、形状有关。热电偶越细，内阻越大。,3.热电偶有关定律 使用
11、热电偶测量温度,只利用上面所介绍的热电偶回路是不够的.如果要拆开回路对热电偶有没有影响呢？(1)中间导体定律 若在热电偶回路中插人中间导体，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶回路的总热电势无影响。这就是中间导体定律。 如图所示，热电偶回路插人中间导体C后总的热电动势为 EABC(T,T0)=eAB(T)+eBC(T0)+eCA(T0)=EAB(T,T0),( 2)中间温度定律 热电偶T与T0之间若有一温度Tn，热电偶的热电势EAB(T，T0)可以用EAB(T，Tn)与EAB(Tn，T0)的和表示，这就是热电偶的中间温度定律。与中间温度定律有关的热电偶回路如图所示。EAB(T,T0)=EAB(
12、T,Tn)+EAB(Tn,T0) 中间温度定律还为补偿导线的使用奠定了理论基础。补偿导线是指在一定的温度范围内，某些廉价金属的热电特性与热电偶的热电特性相似，则在远距离测温时，由于热电偶长度有限，且多为贵金属，为了降低成本，可部分采用补偿导线。利用补偿导线延长热电偶的冷端如图。,(3)参考电极定律 如果两种导体A和B分别于第三种导体C组成热电偶，所产生的热电势已知，则有着两个导体组成的热电偶产生的电动势如下式：EAB(T,T0)=EAC(T,T0)-EBC (T,T0)在实际使用中，纯铂丝的性能稳定，常用来做参考电极，这样可以由多种热电材料和铂丝配成热电偶，因此大大简化了热电偶的选配工作。,热
13、电偶的种类及结构,八种国际通用热电偶：B:铂铑30铂铑6 、R:铂铑13铂 、S:铂铑10铂 、 K:镍铬镍硅 、N:镍铬硅镍硅 、 E:镍铬铜镍、 J:铁铜镍 、T:铜铜镍,用于制造铂热电偶的各种铂热电偶丝,几种常用热电偶的测温范围及热电势,5种热电偶的测温范围与热电势各有什么特点？,普通装配型热电偶的外形,安装螺纹,安装法兰,普通装配型热电偶的结构放大图,接线盒,引出线套管,固定螺纹 （出厂时用塑料包裹）,热电偶工作端（热端）,不锈钢保护管,请将右图各有关设备正确地连接起来，组成热电偶测温、控温电路。,黄,绿,红,L1,L2,L3,接大地铜排,接零,热电偶输出端,电炉,交流接触器,三相 空
14、气开关,热电偶与测温仪表以及用电设备的连接,380V线圈的交流接触器连接过程,当温度控制器测得的温度达到设定值时，5-6两端开路，交流接触器失电，电炉回路被切断。,接大地铜排,电炉,接零,“3”端接何处,热电偶,再看一次,2).薄膜热电偶 薄膜热电偶如图所示。它是用真空蒸镀的方法，把热电极材料蒸镀在绝缘基板上而制成。测量端既小又薄，厚度约为几个微米左右，热容量小，响应速度快，便于敷贴。适用于测量微小面积上的瞬变温度。,5.热电偶实用测量电路 1).测量某点温度 图是热电偶和一个仪表配用测量某点温度的基本连接电路。图(a)测量时，只要C的两端温度相等，则对测量精度无影响。图(b)是冷端在仪表外面
15、的线路。如果配用的仪表是动圈式仪表，则其补偿导线电阻应尽量小。其中A，B是热电偶，A，B是补偿导线，C是接线柱，D是铜导线。,2).测量两点温度的和与差 热电偶的测温线路如图所示，其中图(a)是两支同一型号的热电偶正向串联，用来测量两点温度之和。若t1=t2=tx，则当使用多根热电偶串联测温时，可以成倍地提高总的热电动势的输出，大大提高测量的灵敏度，这称为热电堆。而图(b)是将两支同型号的热电偶反向串联，可以用来测量两点之间的温度差。,3).平均温度的测量 热电偶测量平均温度的连接电路如图(a)所示。图中，输入到仪表两端的毫伏值为三个热电偶输出热电动势的平均值，即此电路的特点是：仪表的分度和单
16、独配用一个热电偶时一样，其缺点是当某一热电偶烧断时不能很快地觉察出来。 在图(b)中，输入到仪表两端的热电动势为三个热电偶产生的热电动势之总和，即E=E1+E2+E3可直接从仪表读出平均值。 本电路的优点是：热电偶烧断时可以立即知晓，另外可获得较大的热电动势。应用此种电路时，每一热电偶引出的补偿导线还必须回接到仪表的冷端。,5.4热电偶的应用 1、金属表面温度的测量 对于机械、冶金、能源、国防等部门来说，金属表面温度的测量是非常普遍而又比较复杂的问题。例如，热处理工作中锻件、铸件以及各种余热利用的热交换器表面、气体蒸气管道、炉壁面等表面温度的测量。根据对象特点，测温范围从几百摄氏度到一千多摄氏
17、度，而测量方法通常采用直接接触测温法。 直接接触测温法是指采用各种型号及规格的热电偶(视温度范围而定)，用粘接剂或焊接的方法，将热电偶与被测金属表面(或去掉表面后的浅槽)直接接触，然后把热电偶接到显示仪表上组成测温系统。下面对以下几个问题予以讨论。 (1)热电偶和金属表面的接触 一般在2003000C左右时，可采用粘接剂将热电偶的结点粘附于金属壁面，工艺比较简单，但是在不少情况下，特别在温度较高，要求测量精度高和时间常数小的情况下，常常采用焊接的方法，将热电偶头部焊于金属壁面。,(2)焊接用的专用设备 测量金属壁面温度用的热电偶丝一般都比较细，采用常规焊接法容易烧断，焊接质量不好，可以采用电容
18、充放电原理制成的焊接机来焊接。 图是接触焊示意图。焊接前先将开关S倒向电源侧，电容C充电。电极4将热电偶丝压在被焊金属表面上，存在一定的接触电阻。焊接时，将S倒向另一侧，通过降压变压器形成很大的振荡、衰减电流。该电流流过接触电阻而产生了大量的热，使金属熔化，把热电偶丝焊于金属表面。焊接质量与工作电流和接触电阻的大小有关。接触焊适用于交叉焊方式。,(3)适合不同壁面的热电偶使用方式 如果金属壁比较薄，那么一般可用胶合物将热偶丝粘贴在被测元件表面。为减少误差，在紧靠测量端的地方应加足够长的保温材料保温，如图a所示。 如果金属壁比较厚，且机械强度又允许，则对于不同壁面，测量端的插入方式有：从斜孔内插
19、入如图b所示。而c示出了利用电动机起吊螺孔，将热电偶从孔槽内引入的方法。 用直接接触法测量金属表面温度时，应当尽量减少由于和表面接触破坏原有温度场而引成的影响，以提高测量精度。,(4)热电堆在红外线探测器中的应用 红外线辐射可引起物体的温度上升。将热电偶置于红外辐射的聚焦点上，可根据其输出的热电势来测量入射红外线的强度，如图所示。,5.5 热电阻传感器热电阻传感器主要用于测量温度以及与温度有关的参量。在工业上，它被广泛用来测量-200+9600C范围内的温度。按热电阻性质不同，可分为金属热电阻和半导体热电阻两大类，前者仍简称热电阻；而后者的灵敏度比前者高十倍以上，所以又称为热敏电阻。1. 热电
20、阻热电阻主要是利用电阻随温度变化而变化这一特性来测量温度的。目前较为广泛应用的热电阻材料是铂、铜，它们的电阻温度系数在36X10-30C范围内。作为测温用的热电阻材料，希望具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。在铂、铜中,铂的性能最好，采用特殊的结构可以制成标准温度计Rt=R0(1+At+Bt2)；铜电阻价廉并且线性较好，但温度高了易氧化，故只适用于温度较低(-50+1500C)的环境中Rt=R0(1+t) ，目前已逐渐被铂热电阻所取代。,传感技术与信号处理 第5章,易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻,热电阻的主要技术性能,(1)热电阻的工作原理及结构
21、 取一只100W220V灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有100左右，但是用公式R=U2p计算得到的额定值应为484，两者相差许多倍。由此可以知道，金属丝在不同温度下的电阻是不相同的。,金属热电阻按其结构类型来分，有普通型、铠装型、薄膜型等。普通型热电阻由感温元件(金属电阻丝)、支架、引出线、保护套管及接线盒等基本部分组成。为避免电感分量，电阻丝常采用双线并绕，制成无感电阻。铂热电阻结构如图所示。,铜热电阻结构如图所示外形结构如图所示。,目前还研制生产了薄膜型铂热电阻，如图下图所示。它是利用真空镀膜法或用糊浆印刷烧结法使铂金属薄膜附着在P耐高温基底上。其尺寸可以小到几平方毫米，
22、可将其粘贴在被测高温物体上，测量局部温度，具有热容量小、反应快的特点。热电阻外形如图。国内统一设计的工业用铂热电阻在00C时的阻值Ro值有25、100等几种，分度号分别用Pt25、Ptl00等表示。薄膜型铂热电阻有100、1000等数种。同样，铜热电阻在0时的阻值Ro值为50、100两种。分度号分别用Cu50、Cu100表示。,薄膜型及普通型铂热电阻,防爆型铂热电阻,汽车用水温传感器及水温表,铜热电阻,(2). 热电阻的测量转换电路 热电阻的测量转换电路可以有以下两种型式： 1).单臂电桥测量电路 电路如图所示。R1为热电阻，R2、R3、R4为锰铜电阻，它们的电阻温度系数十分小，因此可以认为是
23、固定电阻。当加上桥路电源Ui后，电桥即有相应的输出Uo.电桥的调零须在00C的情况下进行。在进行测量时，热电阻Rt(图中的R1)被安装在测温点上，然后用连接导线连接到电桥的接线端子上。由于金属热电阻本身的阻值较小，所以引线电阻r1a、r1b及其随长度和温度的变化就不能忽略。例如，引线从原来的100m增长到200m时，r1a、r1b也增加一倍，使原来已调好平衡的电桥失去了平衡，需重新调零。又如，在测量过程中，引线电缆受环境影响(温度升高)，铜质电缆线的电阻与热电阻一样，阻值也会升高，叠加在Rt的变化上，引起测量误差，且无从纠正。,2).为了消除和减小引线电阻的影响，通常采用三线制连接法。如图所示
24、。热电阻Rt用三根导线引至测温电桥。其中两根引线的内阻(r1、r4)分别串人测量电桥相邻两臂的R1、R4上，引线的长度变化不影响电桥的平衡，所以可以避免因连接导线电阻受环境影响而引起的测量误差。ri与激励源Ei串联，不影响电桥的平衡，可通过调节RP2来微调电桥的满量程输出电压。为了减小环境电、磁场的于扰，最好采用三芯屏蔽线，并将屏蔽线的金属网状屏蔽层接大地。,图c为热电阻的四线制接法。恒流源Ii的恒定电流流过Rt，在Rt上产生降压Uo，Uo与R成正比。输出电压Uo直接从Rt两端引出，所以Uo=IiRt。而Ii在r1、r2上的压降就不被包括到Uo中，因此可以克服引线电阻的影响。,r1,r2,5.
25、6 热敏电阻 热敏电阻是一种新型的半导体测温元件。按其温度系数可分为负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC) 两大类。 所谓正温度系数是指电阻的变化趋势与温度的变化趋势相同；所谓负温度系数是指当温度上升时，电阻值反而下降的变化特性。NTC热敏电阻研制得较早，也较成熟。最常见的是由金属氧化物组成的。如锰、钻、铁、镍、铜等多种氧化物混合烧结而成。其标称阻值(250C时)可以从01至几百千欧范围内选择。,传感技术与信号处理 第5章,根据不同的用途，NTC又可分为两大类。 第一类用于测量温度。它的电阻值与温度之间呈严格的负指数关系，其关系式为第二类为突变型，又称临界温度型(CTR)。
26、当温度上升到某临界点时，其电阻值突然降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流。例如，大功率白炽灯的灯丝回路中串联一只突变型NTC，可减小上电时的冲击电流。 典型的PTC热敏电阻通常是在钛酸钡中掺人其他金属离子，以改变其温度系数和临界点温度。它在电子线路中多起限流、保护作用。当流过FTC的电流超垃一定限度或PTC感受到的温度超过一定限度时，其电阻值突然增大。例如，电视机显像管的消磁线圈上就串联了一只PTC热敏电阻。大功率的PTC型陶瓷热电阻还可以用于电热暖风机。,1.热敏电阻做温度特性,2.常用热敏电阻及特性,3.热敏电阻输出特性的线性化处理 由于热敏电阻值随温度变化呈指数规律，也就是说，其非线性十
27、分严重。当需要线性变换时，就应考虑其线性化处理。 对热敏电阻进行线性化处理的最简单方法是用温度系数很小的精密电阻与热敏电阻串或并联构成电阻网络(常称为线性化网络)代替单个热敏电阻，其等效电阻与温度呈一定刚线性关系。图表示了两种最简单的线性化方法。,4.热敏电阻的外形、结构及符号,热敏电阻外形,MF12型 NTC热敏电阻,聚脂塑料封装热敏电阻,其他形式的热敏电阻,玻璃封装 NTC热敏电阻,MF58 型热敏电阻,其他形式的热敏电阻,带安装孔的热敏电阻,大功率PTC热敏电阻,其他形式的热敏电阻（续）,贴片式NTC热敏电阻,其他形式的热敏电阻（续）,MF58型（珠形）高精度负温度系数热敏电阻,MF5A
28、-3型热敏电阻,（参考深圳科蓬达电子有限公司资料）,非标热敏电阻,4. 热敏电阻的应用 (1)热敏电阻测温 作为测量温度的热敏电阻一般结构较简单。由于热敏电阻的阻值较大，故其连接导线的电阻和接触电阻可以忽略，因此热敏电阻可以在长达几千米的远距离测量温度中应用。 测量电路多采用桥路。下图是热敏电阻测量温度的原理图。利用其原理还可以用作其他测温、控温电路。,(2)热敏电阻用于温度控制 将突变型热敏电阻埋设在被测物中，并与继电器串联，给电路加上恒定电压。当周围介质温度升到某一定数值时，电路中的电流可以由十分之几毫安突变为几十毫安，因此继电器动作，从而实现温度控制或过热保护，电路如图所示,(3) .温
29、度一电压变换电路 热敏电阻的实用测量电路如图所示,采用运算放大器，热敏电阻的电压输出为Ux。经运放产生U。输出。该图的输出特性线性度较好，是常用的(0-50)的测量电路。其中RPl，RP2是调整零点和量程的电阻，通常输出电压在(01)V之间。,热敏电阻体温表,热敏电阻用于CPU的温度测量,热敏电阻用于电热水器的温度控制,5.7 PN结型温度传感器 热电偶虽然有测温范围宽的优点，但其热电势较低；热敏电阻的工作温度范围窄，灵敏度高，有利检测微小温度变化。但是,由于它们的输出都是非线性的，需要较精密的桥路激励电源及桥路补偿，而且温度与电压的标定也较复杂，给使用带来一定的困难。 PN结温度传感器和它们
30、相比，最大优点是输出特性呈线性，且测温精度高。可实现对温度的检测、控制和补偿等功能。 PN结温度传感器分别有温敏二极管、温敏三极管和集成温度传感器。而集成温度传感器是现代半导体温度传感器的主要发展方向之一。,传感技术与信号处理 第5章,集成温度传感器的测温原理,PN结的 温度特性,二极管的正向电压降UD以 -2mV/ 变化,集成温度传感器的测温基础是PN结的温度特性。从模拟电子学可知，硅二极管或三极管的PN结在结电流ID一定时，正向电压降UD以-2mV/ 变化。在激励电流为零点几毫安、环境温度为20时，其UD约600mV。当环境温度变化100时，例如从20增加到120时，其正向电压降UD约降低
31、了200mV，如图所示。电路的测温范围取决于二极管许可的工作温度范围。大多数二极管可以在-50到150之间工作。由图的恒电流负载线（图中的0.5mA水平线）与不同温度下的正向电压曲线交点的间隔可以看出，半导体硅材料的PN结正向导通电压与温度变化呈线性关系，所以可将感受到温度变化转换成电压的变化量。,集成温度传感器的类型,集成温度传感器可分为：模拟型集成温度传感器和数字型集成温度传感器。模拟型的输出信号形式有电压型和电流型两种。 电压型的灵敏度多为10mV/（以摄氏温度0作为电压的零点），电流型的灵敏度多为1A/K（以绝对温度0K作为电流的零点）；数字型又可以分为开关输出型、并行输出型、串行输出
32、型等几种不同的形式。,模拟型集成温度传感器,1.模拟型集成温度传感器,电流输出型温度传感器能产生一个与绝对温度成正比的电流作为输出，AD590是电流输出型温度传感器的典型产品。,AD590有 I、J、K、L、M等型号系列，采用金属管壳封装 AD590封装示意图,空脚（接地）,AD590的基本转换电路,电流-电压转换电路（10mV/K）,增加负载电阻的阻值可提高输出电压。,AD590集成温度传感器它是两线制器件，其测温范围为-55+1500C，灵敏度为1uAK，00C时该器件的输出电流为273uA。该电流由图中的电阻RL转换成电压。由于输出为电流信号，所以其传输线即使长达200m，也不至于影响测
33、量精度。输出电压Uo与热力学温度成正比（1mV/K）,若要达到与摄氏温度成正比的电压输出，可以用运算放大器的反相加法电路来实现。输出电压Uo与 摄氏温 度成正比（100mV/）,电压输出型集成温度传感器 LM35/45,LM35/45的外形及引脚图,LM35/45构成的摄氏温度测量电路及组装成的测温传感器,在电脑中，集成温度传感器用于CPU散热保护电路,散热风扇,集成温度IC,CPU插座,CPU散热片,MAX6502用于控制散热风扇的转速,当CPU进行复杂运算时，风扇处于全速运行。,场效应管功率驱动,2. 图是采用LM35AH构成的数字温度计电路，电路中，采用AD转换器ICL7136将LM35AH的输出电压变为数字量，由LCD9003P显示被测量的温度，显示精度为0.1。 导体集成温度传感器还有其它许多型号，有的还带有与微机联络的串行接口电路。除了上述用途外，它们还广泛用于测量-50一+1500C范围内的水温和气温。,本章习题： 1、热电偶的定义及热电偶传感器的工作原理？ 2、热电偶传感器的一些基本定律有哪些？ 3、简要画出热电偶传感器测温差电路、测平均温度电路和测温度之和电路。 4、热电阻分哪几种？热敏电阻按半导体电阻随温度变化的特性分为哪三种类型？ 5、试比较热电阻和半导体热敏电阻的异同。 6、用热电式传感器设计一应用电路。,传感技术与信号处理 第5章,
