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嘉科集团:温度传感器及产业中心检测能力介绍

文章来源:嘉科集团 人气:319 发表时间:2017-11-08 18:11:38
 定义   中文名称:温度传感器   英文名称:Temperature sensor   定义:指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。   温度测量的基本概念   温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。   摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等份,每等分为摄氏1度,符号为℃。   华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等份每等份为华氏1度符号为℉。   热力学温标(符号T)又称开尔文温标(符号K),或绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。   国际温标:国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。   ITS-90的定义:   第一温区为0.65K到5.00K之间,T90由3He和4He的蒸汽压与温度的关系式来定义。   第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是氦气体温度计来定义。   第三温区为平蘅氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义,它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。
此文关键字:温度传感器,Temperature sensor

  定义

  中文名称:温度传感器

  英文名称:Temperature sensor

  定义:指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。

  温度测量的基本概念

  温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。

  摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等份,每等分为摄氏1度,符号为

  华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等份每等份为华氏1度符号为

  热力学温标(符号T)又称开尔文温标(符号K),或绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。

  国际温标:国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。我国自199411日起全面实施ITS-90国际温标。

  ITS-90的定义:

  第一温区为0.65K5.00K之间,T903He4He的蒸汽压与温度的关系式来定义。

  第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是氦气体温度计来定义。

  第三温区为平蘅氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义,它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。

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  温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。

  (1)接触式温度接触式温度传感器

  接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

  一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。

  (2)非接触式温度传感器

  它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。

  最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度,则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长,而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关,因此很难精确测量。

  在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。

  非接触测温优点:测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展,辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。

  工作原理

  (1)金属膨胀原理设计的传感器

  金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸,因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。

  (2)双金属片式传感器

  双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成,随着温度变化,材料A比另外一种金属膨胀程度要高,引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。

  (3)双金属杆和金属管传感器

  随着温度升高,金属管(材料A)长度增加,而不膨胀钢杆(金属B)的长度并不增加,这样由于位置的改变,金属管的线性膨胀就可以进行传递。反过来,这种线性膨胀可以转换成一个输出信号。

  (4)液体和气体的变形曲线设计的传感器

  在温度变化时,液体和气体同样会相应产生体积的变化。多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化,这样产生位置的变化输出(电位计、感应偏差、挡流板等等)

  (5)热电阻温度传感器

  金属随着温度变化,其电阻值也发生变化。对于不同金属来说,温度每变化一度,电阻值变化是不同的,而电阻值又可以直接作为输出信号。

  (6)热电偶温度传感器

  热电偶由两个不同材料的金属线组成,在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度,就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体,所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围,它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时,输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言,这个数值大约在540微伏/℃之间。

  由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关,用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性,这种细微的测温元件有极高的响应速度,可以测量快速变化的过程。

  应用

  众所周知,温度传感器在各个行业领域都有广泛的应用,比如:医疗行业,工业,食品行业,水电站,石油化工,冶金业,印染制药等行业都有应用。

  例如:热电偶温度传感器在民用方面有:电饭煲用热电偶,冰箱用热电偶,燃气灶用热电偶,汽车用热电偶,电熨斗用热电偶,电脑等等;在军用方面有:大炮,导弹,飞船,消防坦克,航空航天等等;在工业方面有:冶金冶炼,石油化工,火电核电,制造业,机械制造、玻璃陶瓷、塑料橡胶、酿酒制药、轻工纺织、食品、烟草、水处理等等。

  传感器在医疗电子领域的应用也是屡见不鲜的。如非接触式温度计可以测量从一个遥远的红外辐射热源排放的热,用于血液分析仪的热敏电阻元件温度传感器,用于监测厢室、扩散灯和油冷式马达的温度,以免过热,如有过热现象,立即停机使其冷却等。随着科技的进步,传感器制造商可通过四种方法帮助设计人员减小医疗设备尺寸,包括提供灵活的封装选项、减小传感器集成电路尺寸,集成多种传感器功能以及装置智能化。

  温度传感器在食品加工行业也发挥了至关重要的作用,而随着科技的发展,智能温度传感器的应用而生,也为食品加工行业的生产效率打入了强心剂。

  产业中心检测能力

目前,中心具有水三相点瓶恒温槽及三相点瓶、低温槽、恒温槽、高温干粉槽、低温标准黑体、中温标准黑体、高温标准黑体、露点仪校准装置、标准铂电阻、辐射式温度计等一系列国内外先进的温度检测设备。低温槽测量范围:(-80110)℃,恒温槽测量范围:(35300)℃,高温干粉槽测量范围:(50700)℃,低温标准黑体测量范围:(-1080)℃,中温标准黑体测量范围:(30550)℃,高温标准黑体测量范围:(1001300)℃,露点仪校准装置测量范围:(-9520)℃(露点)。 可开展多种温度传感器的检定、校准和检测服务,并提供各种温度参量仪器的改造和检测方法的研究 。

嘉科集团【0769-8738948923年专注敏感元件研发生产销售,主营产品有热敏电阻器,NTC热敏电阻器,PTC热敏电阻,压敏电阻器,贴片电阻器,温度传感器。嘉科集团以客户为中心提供优质的热敏电阻器,压敏电阻器,温度传感器,是杰出的温度传感器生产商。买NTC,PTC热敏电阻器,压敏电阻器,贴片电阻器,温度传感器认准嘉科集团。嘉科集团致力于打造行业领先品牌,做成国内优秀的电子元器件生产商。

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