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1、第3章传感器测量原理第1页，本讲稿共15页 3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第2页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器荧光灯启辉器荧光灯启辉器荧光灯荧光灯 荧光灯荧光灯 零线零线火线火线 当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电），双金属片发热惰性气体而导电（辉光放电），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。电路中电弯曲而与静触板接通形成闭合电路。电路中电流突然中断，使镇流器两端产生一个比电源电流突然中断，使镇流器两端产生一个比电源电压高得多的感应电动势，压高得多的感应电动势，在强电场的作用下，在强电场的作用下，
2、引起管内汞蒸气电离而形成弧光放电引起管内汞蒸气电离而形成弧光放电.第3页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器荧光灯启辉器荧光灯启辉器 启辉器由玻璃管制成的辉光放电管与小电容器并联而成辉光放电管内有一个启辉器由玻璃管制成的辉光放电管与小电容器并联而成辉光放电管内有一个U形双金属片，一个固定静止触极电板，称为静触板或静触极，玻璃管内充有氖气或氩气，形双金属片，一个固定静止触极电板，称为静触板或静触极，玻璃管内充有氖气或氩气，或氖氩混合的惰性气体。当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉或氖氩混合的惰性气体。当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电过
3、程），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。此时电流直接经过双光放电过程），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。此时电流直接经过双金属片与静触板流通，惰性气体失去作用而不放电，双金属片开始冷却，经过金属片与静触板流通，惰性气体失去作用而不放电，双金属片开始冷却，经过18秒的秒的时间，双金属片收缩回原来状态，启辉器停止工作。时间，双金属片收缩回原来状态，启辉器停止工作。第4页，本讲稿共15页2.2.热电温度计热电温度计(热电偶热电偶)热电效应热电效应 将两种不同材料的导体将两种不同材料的导体A A和和B B串接成一个闭合回路，串接成一个闭合回路，当两个接点温度不同时，在回路中就会产
4、生热电势，当两个接点温度不同时，在回路中就会产生热电势，形成电流，此现象称为热电效应。形成电流，此现象称为热电效应。3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第5页，本讲稿共15页ABTT0k k玻耳兹曼常数，玻耳兹曼常数，e e电子电荷量，电子电荷量，T T接触处的温度接触处的温度NANA，NBNB分别为导体分别为导体A A和和B B的自由电子密度。的自由电子密度。3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第6页，本讲稿共15页热电偶测温基本定律热电偶测温基本定律1)1)均质导体定律均质导体定律 由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的横截面积、长度以及温度分布如何
5、均不产生热的横截面积、长度以及温度分布如何均不产生热电动势。电动势。TT02)中间导体定律中间导体定律 在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要其在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要其两端的温度相等，该导体的接入就不会影响热电偶回两端的温度相等，该导体的接入就不会影响热电偶回路的总热电动势。路的总热电动势。TT0V3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第7页，本讲稿共15页3)3)参考电极定律参考电极定律 两种导体两种导体A,BA,B分别与参考电极分别与参考电极C C组成热电偶，如果他组成热电偶，如果他们所产生的热电动势为已知，们所产生的热电动势为已知，A A和和B B两极配对后的热电动势两
6、极配对后的热电动势可用下式求得：可用下式求得：ABTT0=ACTT0CBTT0由于铂的物理化学性质稳定、人们多采用铂作为参考电极由于铂的物理化学性质稳定、人们多采用铂作为参考电极。3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第8页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第9页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第10页，本讲稿共15页3 3 热敏电阻传感器热敏电阻传感器 半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钻、半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钻、铁等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体，铁等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体，它具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。它具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器RT第11页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第12页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器第13页，本讲稿共15页3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器产品产品第14页，本讲稿共15页温控器温控器3.8 3.8 热敏传感器热敏传感器应用应用汽车发动机传感器汽车发动机传感器水温感应塞水温感应塞还广泛应用于空调、暖气、电子体温计等还广泛应用于空调、暖气、电子体温计等第15页，本讲稿共15页