感測器畢業論文:溫度感測器

論文最好能建立在平日比較注意探索的問題的基礎上,寫論文主要是反映學生對問題的思考, 詳細內容請看下文感測器畢業論文

溫度是一個基本的物理量,自然界中的一切過程無不與溫度密切相關。溫度感測器是一種能感受溫度並把轉換成可用輸出信號的感測器。溫度感測器是最早開發,套用最廣的一類感測器。

溫度感測器的市場份額大大超過了其他的感測器。從17世紀初人們開始利用溫度進行測量。在半導體技術的支持下,本世紀相繼開發了半導體熱電偶感測器、pn結溫度感測器和集成溫度感測器。與之相應,根據波與物質的相互作用規律,相繼開發了聲學溫度感測器、紅外感測器和微波感測器。

兩種不同材質的導體,如在某點互相連線在一起,對這個連線點加熱,在它們不加熱的部位就會出現電位差。這個電位差的數值與不加熱部位測量點的溫度有關,和這兩種導體的材質有關。這種現象可以在很寬的溫度範圍內出現,如果精確測量這個電位差,再測出不加熱部位的環境溫度,就可以準確知道加熱點的溫度。由於它必須有兩種不同材質的導體,所以稱之為“熱電偶”。不同材質做出的熱電偶使用於不同的溫度範圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點溫度變化1℃時,輸出電位差的變化量。對於大多數金屬材料支撐的熱電偶而言,這個數值大約在5~40微伏/℃之間。

熱電偶感測器有自己的優點和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環境干擾信號的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測量微小的溫度變化。由於熱電偶溫度感測器的靈敏度與材料的粗細無關,用非常細的材料也能夠做成溫度感測器。也由於製作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細微的測溫元件有極高的回響速度,可以測量快速變化的過程。

溫度感測器是五花八門的各種感測器中最為常用的一種,現代的溫度感測器外形非常得小,這樣更加讓它廣泛套用在生產實踐的各個領域中,也為我們的生活提供了無數的便利和功能。

溫度感測器有四種主要類型:熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(rtd)和ic溫度感測器。ic溫度感測器又包括模擬輸出和數字輸出兩種類型。

接觸式溫度感測器的檢測部分與被測對象有良好的接觸,又稱溫度計。

溫度計通過傳導或對流達到熱平衡,從而使溫度計的示值能直接表示被測對象的溫度。一般測量精度較高。在一定的測溫範圍內,溫度計也可測量物體內部的溫度分布。但對於運動體、小目標或熱容量很小的對象則會產生較大的測量誤差,常用的溫度計有雙金屬溫度計、玻璃液體溫度計、壓力式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛套用於工業、農業、商業等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計。隨著低溫技術在國防工程、空間技術、冶金、電子、食品、醫藥和石油化工等部門的廣泛套用和超導技術的研究,測量120k以下溫度的低溫溫度計得到了發展,如低溫氣體溫度計、蒸汽壓溫度計、聲學溫度計、順磁鹽溫度計、量子溫度計、低溫熱電阻和低溫溫差電偶等。低溫溫度計要求感溫元件體積小、準確度高、復現性和穩定性好。利用多孔高矽氧玻璃滲碳燒結而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計的一種感溫元件,可用於測量1.6~300k範圍內的溫度。