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1、热敏传感器.热电阻的材料应具有以下特性：热电阻的材料应具有以下特性：电阻值与温度变化具有良好的线性关系。电阻值与温度变化具有良好的线性关系。电阻温度系数大，便于精确测量。电阻温度系数大，便于精确测量。电阻率高，热容量小，反应速度快。电阻率高，热容量小，反应速度快。在测温范围内具有稳定的物理性质和化学性质，在测温范围内具有稳定的物理性质和化学性质，材料质量纯，容易加工复制，价格便宜。材料质量纯，容易加工复制，价格便宜。热电阻式传感器热电阻式传感器最常用材料最常用材料为铂、铜、镍和铁热电阻。为铂、铜、镍和铁热电阻。在低温测量中使用铟、锰及碳等材料制在低温测量中使用铟、锰及碳等材料制成的热电阻成的热
2、电阻铂电阻铂电阻铂易于提纯，物理、化学性质稳定，电阻率较大，铂易于提纯，物理、化学性质稳定，电阻率较大，能耐较高的湿度，一般用作复现能耐较高的湿度，一般用作复现温标的基准器温标的基准器。铂电阻的电阻值与温度之间的关系为：铂电阻的电阻值与温度之间的关系为：式中式中 R0、Rt温度为温度为0及及t时的铂电阻的电阻值；时的铂电阻的电阻值；A、B、C常数值，其中：常数值，其中：A=3.9684710-3-1或或3.9485110-3-1 B=5.84710-7-2或或5.85110-7-2 C=4.2210-12-4或或4.0410-12-4-200 650 铜电阻铜电阻适用一些测量精度不高，测温范围
3、较小适用一些测量精度不高，测温范围较小（-501500C）的情况。的情况。镍电阻镍电阻测温范围（测温范围（-501000C）优点：温度系数大，电阻率较高优点：温度系数大，电阻率较高缺点：非线性严重，材料提纯较困难，稳定性缺点：非线性严重，材料提纯较困难，稳定性差，容易氧化差，容易氧化铜电阻温度系数；=4.2510-34.28 10-3/0C应用：在自动恒温和温度补偿方面应用较多应用：在自动恒温和温度补偿方面应用较多铁电阻铁电阻测温范围（测温范围（-501500C）优点：温度系数大，电阻率高优点：温度系数大，电阻率高缺点：稳定性差，容易氧化缺点：稳定性差，容易氧化 铁作为热电阻，铁作为热电阻，R
4、与温度与温度T成线性；电阻成线性；电阻率和灵敏度率和灵敏度K都比较高，适当保护也可作为都比较高，适当保护也可作为热电阻元件。热电阻元件。低温领域的热电阻材料低温领域的热电阻材料铟电阻：铟电阻：锰电阻：锰电阻：碳电阻：碳电阻：测温范围（测温范围（-269-2580C）测温范围（测温范围（-271-2100C）测温范围（测温范围（-273-268.50C）灵敏度是铂电阻的灵敏度是铂电阻的10倍，测温精度高倍，测温精度高缺点：材质软，复制性差缺点：材质软，复制性差灵敏度高，但材质脆，容易损坏灵敏度高，但材质脆，容易损坏灵敏度高，价格便宜，但热稳定性较差灵敏度高，价格便宜，但热稳定性较差热电阻的结构：
5、热电阻的结构：铠装热电阻结构示意图铠装热电阻结构示意图 厚膜铂电阻的结构图厚膜铂电阻的结构图 热敏电阻概述热敏电阻概述热敏电阻的结构热敏电阻的结构热敏电阻的缺点热敏电阻的缺点二、热敏电阻式传感器二、热敏电阻式传感器热敏电阻概述热敏电阻概述热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。率随温度变化而变化的性质制成的。工作机理工作机理：当热敏材料周围有热辐当热敏材料周围有热辐射时，它就会吸收辐射热，产生温度升射时，它就会吸收辐射热，产生温度升高，引起材料的阻值发生变化。高，引起材料的阻值发生变化。热敏电阻的特点热敏电阻的特点：其热电特性非线性；
6、其热电特性非线性；稳定性差；稳定性差；其互换性差，同一型号的产品特性参数有较其互换性差，同一型号的产品特性参数有较大的差别。大的差别。v热敏电阻温度系数大，热敏电阻温度系数大，灵敏度高；灵敏度高；v结构简单，体积小，可以测量点温度；结构简单，体积小，可以测量点温度；v电阻率高，热惯性小，因此温度响应速度快，电阻率高，热惯性小，因此温度响应速度快，适合于动态测量；适合于动态测量；v测量线路简单，有些不用放大器就可输出几测量线路简单，有些不用放大器就可输出几伏电压；伏电压；v对外界干扰抵抗力强。对外界干扰抵抗力强。缺点缺点：热电阻的结构和符号：产品产品 热热敏敏电电阻阻的的种种类类很很多多，分分类
7、类方方法法也也不不相相同同。按按热热敏电阻的阻值与温度关系这一重要特性可分为：敏电阻的阻值与温度关系这一重要特性可分为：1 1正温度系数热敏电阻器（正温度系数热敏电阻器（PTCPTC）电电阻阻值值随随温温度度升升高高而而增增大大的的电电阻阻器器，简简称称PTCPTC热热敏阻器。它的主要材料是掺杂的敏阻器。它的主要材料是掺杂的BaTiOBaTiO3 3半导体陶瓷。半导体陶瓷。2 2负温度系数热敏电阻器（负温度系数热敏电阻器（NTCNTC）电电阻阻值值随随温温度度升升高高而而下下降降的的热热敏敏电电阻阻器器简简称称NTCNTC热热敏敏电电阻阻器器。它它的的材材料料主主要要是是一一些些过过渡渡金金属
8、属氧氧化化物物半半导体陶瓷。导体陶瓷。3 3突变型负温度系数热敏电阻器（突变型负温度系数热敏电阻器（CTR)CTR)该该类类电电阻阻器器的的电电阻阻值值在在某某特特定定温温度度范范围围内内随随温温度度升升高高而而降降低低3 34 4个个数数量量级级，即即具具有有很很大大负负温温度度系系数数。其其主要材料是主要材料是VOVO2 2并添加一些金属氧化物。并添加一些金属氧化物。热敏电阻的分类热敏电阻的分类 1234铂丝铂丝40601201600100101102103104105106RT/温度温度T/C热敏电阻的电阻热敏电阻的电阻-温度特性曲线温度特性曲线1-NTC；2-CTR；3-4 PTCRT
9、T特性曲线特性曲线热敏电阻的阻值与温度之间的关系为：热敏电阻的阻值与温度之间的关系为：RT、R0温度为温度为T、T0时热敏电阻器的电阻值；时热敏电阻器的电阻值；B 热敏电阻的材料常数。热敏电阻的材料常数。在不太宽的温度范围（小于在不太宽的温度范围（小于450），都能利用该式，），都能利用该式，它仅是一个经验公式。它仅是一个经验公式。热电阻测温电路热电阻测温电路最常用的热电阻测温电路最常用的热电阻测温电路电桥电路电桥电路为了消除导线连接带来的测量误差：为了消除导线连接带来的测量误差：三、新型温度传感三、新型温度传感集成温度集成温度传感器传感器ICIC温度传感器温度传感器设计原理设计原理：利用半导
10、体：利用半导体PN结的电流电压与结的电流电压与温度有关的特性。温度有关的特性。优点优点：输出线性好：输出线性好、测量精度高测量精度高,传传感驱动电路感驱动电路、信号处理电路信号处理电路等都与等都与温温度传感部分度传感部分集成在一起集成在一起,因而封装后因而封装后的组件体积非常小的组件体积非常小,使用方便使用方便,价格价格便宜便宜,故在测温技术中越来越得到广故在测温技术中越来越得到广泛应用。泛应用。集成温度传感器类型集成温度传感器类型电压型输出电压型输出ICIC温度传感器；温度传感器；电流型输出电流型输出ICIC温度传感器；温度传感器；数字输出型数字输出型ICIC温度传感器。温度传感器。（一）（
11、一）电压型电压型IC温度传感器温度传感器是将温度是将温度传感器传感器基准电压基准电压、缓冲放大器缓冲放大器集成在同一芯片集成在同一芯片上上,制成一四端器件。制成一四端器件。因器件有放大器；故输出电压高、线性输因器件有放大器；故输出电压高、线性输出为出为10mV；另外另外,由于其具有输出阻抗低由于其具有输出阻抗低的特性；抗干扰能力强。的特性；抗干扰能力强。但但不适合长线传输不适合长线传输。这类这类IC温度传感器特别适合于工业现场测量。温度传感器特别适合于工业现场测量。电压输出型集成温度传感器 AN6701S是日本松下公司生产的电压输出型集成温度是日本松下公司生产的电压输出型集成温度传感器，它有四
12、个引脚，三种连线方式：传感器，它有四个引脚，三种连线方式：(a)正电源供电正电源供电，(b)负电源供电负电源供电，(c)输出极性颠倒输出极性颠倒。电阻电阻RC用来调整用来调整25下的输出电压下的输出电压，使其等于，使其等于5V。RC的的阻值在阻值在330k范围内。范围内。这时灵敏度可达这时灵敏度可达109110mV/，在在-1080范围内基本范围内基本误差不超过误差不超过1。输出AN6701(a)1243RC515VAN6701输出(c)10kRC3124515V-+100k10k100k AN6701(b)213输出4515VRC （二）电流型电流型IC温度传感器温度传感器是把是把线性线性集
13、成电路集成电路和与之相容的和与之相容的薄膜工艺元件薄膜工艺元件集成在一集成在一块芯片上块芯片上,再通过激光修版微加工技术再通过激光修版微加工技术,制造出制造出性能优良的测温传感器。性能优良的测温传感器。这种传感器的输出电流正比于热力学温度，这种传感器的输出电流正比于热力学温度，即即1A/K；其次，因电流型输出恒流，所以传感其次，因电流型输出恒流，所以传感器具有高输出阻抗。其值可达器具有高输出阻抗。其值可达10M。这为这为远距离传输远距离传输深井测温提供了一种新型深井测温提供了一种新型器件。器件。集成温度传感器集成温度传感器AD590美国美国AD公司生产的电流输出型集成温度传感器公司生产的电流输
14、出型集成温度传感器分分 挡挡参参 数数IJKLM工作电压工作电压+4+30V25电流输出电流输出298.2 A温度系数温度系数1 A/K25可校正误差可校正误差 10 5.0 2.5 1.0 0.5非线性误差非线性误差 3.0 1.5 0.8 0.4 0.3长期漂移长期漂移 0.1输出阻抗输出阻抗10M+4+5V0.5 A/V+5+15V0.2 A/V+15+30V0.1 A/V最大正向电源最大正向电源+44V最大反向电源最大反向电源-20VAD590主要电气参数表AD590应用：美美国国DALLAS公公司司生生产产的的单单总总线线数数字字温温度度传传感感器器DS1820，可可把把温温度度信信
15、号号直直接接转转换换成成串串行行数数字字信信号号供微机处理。供微机处理。由由于于每每片片DS1820含含有有唯唯一一的的串串行行序序列列号号，所所以以在在一一条条总总线线上上可可挂挂接接任任意意多多个个DS1820芯芯片片。从从DS1820读读出出的的信信息息或或写写入入DS1820的的信信息息，仅仅需需要要一一根根口口线线（单单总总线线接接口口）。读读写写及及温温度度变变换换功功率率来来源源于于数数据据总总线线，总总线线本本身身也也可可以以向向所所挂挂接接的的DS1820供供电电，而而无无需需额额外外电电源源。DS1820提提供供九九位位温温度度读读数数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬
16、件。构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。（三）数字输出型IC温度传感器热电阻式传感器的应用热电阻式传感器的应用使用热电阻或热敏电阻进行测量的方法使用热电阻或热敏电阻进行测量的方法热电阻式流量计热电阻式流量计液面位置传感器液面位置传感器热敏电阻用于热保护热敏电阻用于热保护使用热电阻或热敏电阻进行测量的方法使用热电阻或热敏电阻进行测量的方法：一种形式是将热敏元件与被物体相一种形式是将热敏元件与被物体相接触，它们之间经过热交换后达到接触，它们之间经过热交换后达到热平衡时，热敏元件的电阻值即反热平衡时，热敏元件的电阻值即反应了被测物体的温度值，应了被测物体的温度值，另一种形式是将流过恒定电流的热另
17、一种形式是将流过恒定电流的热敏元件置于被测气体液体等介质中，敏元件置于被测气体液体等介质中，介质中的某些参数将影响热敏元件介质中的某些参数将影响热敏元件与介质之间的热交换和热平衡，利与介质之间的热交换和热平衡，利用这一原理达到测量介质的某些参用这一原理达到测量介质的某些参数。数。热电阻式流量计热电阻式流量计液面位置传感器液面位置传感器液面水平指示传感器 热敏电阻用于热保护热敏电阻用于热保护温控器温控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、电子体温计等此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢