常用传感器与敏感元件磁电压电热电课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《常用传感器与敏感元件磁电压电热电课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 常用 传感器 敏感 元件 磁电 压电 热电 课件
- 资源描述:
-
1、 磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器,又称电磁感应式或电动力式传感势的一种传感器,又称电磁感应式或电动力式传感器。器。dtdNe 当穿过线圈的磁通当穿过线圈的磁通发生变化时,线圈中所感发生变化时,线圈中所感应产生的电动势应产生的电动势 磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度磁通变化率与磁场强度、磁阻、线圈运动速度有关,改变其中一个因素,都会改变感应电动势。有关,改变其中一个因素,都会改变感应电动势。),(mRBdtd1、动圈式传感器、动圈式传感器动圈式又可分为线速度型和角速度型。动圈式又可分为线速度型和角速度型。线速度型线速度型si
2、nNBle B B磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度(T)(T);l l单匝线圈的有效长度单匝线圈的有效长度(m)(m);W W有效线圈匝数;有效线圈匝数;v v线圈相对于磁场的运动速度线圈相对于磁场的运动速度(m/s)(m/s);线圈运动方向与磁场方向的夹角。线圈运动方向与磁场方向的夹角。在永久磁铁产生的直流磁场内,放置一个可动在永久磁铁产生的直流磁场内,放置一个可动线圈,当线圈在磁场中作直线运动时,它所产生的线圈,当线圈在磁场中作直线运动时,它所产生的感应电动势为:感应电动势为:角速度型角速度型kNBAe 线圈转动的角频率;线圈转动的角频率;A A单匝线圈的截面积单匝线圈的截面积(m(m2
3、2);k k依赖于结构的参数,依赖于结构的参数,k1k8008000.5%t0.5%t铂铑铂铑10-10-铂铂WRPWRPLB-3LB-3或或S S0 0160016006006003.03.06006000.5%t0.5%t镍铬镍铬-镍硅镍硅WRNWRNEU-2EU-2或或K K 0 0130013004004003.03.04004000.75%t0.75%t镍铬镍铬-考铜考铜镍铬镍铬-铜镍铜镍WRKWRKWRE WRE EA-2EA-2或或E E0 08008000 01000 1000 3003003.03.03003001.0%t1.0%t几种常用热电偶的测温范围及精确度几种常用热电
4、偶的测温范围及精确度 常用热电偶的结构常用热电偶的结构1.1.普通工业用装配式热电偶普通工业用装配式热电偶接线盒接线盒保险套管保险套管绝缘套管绝缘套管热电偶丝热电偶丝2 2铠装(或套管式)热电偶的结构铠装(或套管式)热电偶的结构铠装热电偶断面结构示意图铠装热电偶断面结构示意图1 1 金属套管金属套管;2;2绝缘材料绝缘材料;3;3热电极热电极3 3快速反应薄膜热电偶快速反应薄膜热电偶快速反应薄膜热电偶快速反应薄膜热电偶1 1热电极热电极;2;2热接点热接点;3 3绝缘基板绝缘基板;4;4引出线引出线 适用于对适用于对壁面温度壁面温度的快的快速测量。安装时速测量。安装时,用粘结剂将用粘结剂将它粘
5、结在被测物体壁面上。它粘结在被测物体壁面上。尺寸为尺寸为 60606 60.2mm0.2mm;测温测温范围在范围在300300以下;反应时间以下;反应时间仅为几仅为几msms。4 4快速消耗微型热电偶快速消耗微型热电偶142 35678 911101-1-刚帽刚帽;2-;2-石英石英;3-;3-纸环纸环;4-;4-绝热绝热;5-;5-冷端冷端;6-;6-棉棉;7-;7-绝缘纸管绝缘纸管;8-;8-补偿导补偿导;9-;9-套管套管;10-;10-塑料插座塑料插座;11-;11-簧簧片与引出线片与引出线热电偶的冷端补偿方法热电偶的冷端补偿方法 1 1、冷端恒温法、冷端恒温法 将热电偶的冷端置于冰点
6、槽内将热电偶的冷端置于冰点槽内(冰水混合物冰水混合物),使冷端温度处于使冷端温度处于00,为了避免冰水导电引起两个,为了避免冰水导电引起两个连接点短路,必须把连接点分别置于两个玻璃试管连接点短路,必须把连接点分别置于两个玻璃试管里,浸入同一冰点槽,使相互绝缘。这种装置通常里,浸入同一冰点槽,使相互绝缘。这种装置通常用于实验室或精密的温度测量。用于实验室或精密的温度测量。冰点槽法冰点槽法其他恒温器其他恒温器 将热电偶的冷端置于各种将热电偶的冷端置于各种恒温器恒温器内,使之保持内,使之保持温度恒定,避免由于环境温度的波动而引入误差。温度恒定,避免由于环境温度的波动而引入误差。变压器油的容器变压器油
7、的容器电加热的恒温器电加热的恒温器 利用补偿导线,将热电偶的冷端延伸到温度恒利用补偿导线,将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所定的场所(如仪表室如仪表室)。中间温度定律中间温度定律2 2、导线补偿法、导线补偿法例:采用镍铬例:采用镍铬-镍硅热电偶测量炉温。热端温度为镍硅热电偶测量炉温。热端温度为800800,冷端温度为,冷端温度为5050。为了进行炉温的调节与显示,必须将热电偶产为了进行炉温的调节与显示,必须将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室,仪表室的环境温度生的热电动势信号送到仪表室,仪表室的环境温度恒为恒为2020。首先由镍铬首先由镍铬-镍硅热电偶分度表查出它在冷端温镍硅热电偶分度表查出它
8、在冷端温度为度为00,热端温度分别为,热端温度分别为800800、5050、2020时的时的热电动势:热电动势:E E(800(800,0)0)33.277mV33.277mVE E(50(50,0)0)2.022mV2.022mVE E(20(20,0)=0.798mV0)=0.798mV 如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接,如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接,根据中间导体定律,输入仪表的热电动势为根据中间导体定律,输入仪表的热电动势为 :E E(800(800,50)=50)=E E(800(800,0)-0)-E E(50(50,0)0)=(33.277-2.022)mV=(33.2
9、77-2.022)mV=31.255mV=31.255mV 查分度表知,对应查分度表知,对应31.255mV31.255mV的温度是的温度是751751。与炉内真实温度相差与炉内真实温度相差4949。如果在热电偶与仪表之间用补偿导线连接,相当如果在热电偶与仪表之间用补偿导线连接,相当于将热电极延伸到仪表室,输入仪表的热电动势为于将热电极延伸到仪表室,输入仪表的热电动势为E E(800(800,20)=20)=E E(800(800,0)-0)-E E(20(20,0)0)=(33.277-0.798)mV=(33.277-0.798)mV=32.479mV=32.479mV 查分度表知,对应查
10、分度表知,对应32.479mV32.479mV的温度是的温度是781781,与炉,与炉内真实温度相差内真实温度相差1919。型号型号 配用配用热电偶热电偶电桥平衡电桥平衡时温度时温度(C)C)补偿范补偿范围围 (C)C)电源电源 (v v)内阻内阻 ()消耗消耗 (vA)(vA)外形尺外形尺寸寸(mmmm)补偿误差补偿误差(mVmV)WBC-1WBC-1铂铑铂铑-铂铂2020050050ACAC220220 1 1 8 8220220 113113 72720.0450.045WBC-2WBC-2镍铬镍铬-镍铝镍铝镍铬镍铬-镍硅镍硅0.160.16WBC-3WBC-3镍铑镍铑-考铜考铜0.18
11、0.18WBC-57-WBC-57-LBLB铂铑铂铑-铂铂20200400404 41 1 0 0.25.25150150 115115 50 50(0.015(0.015 0.0015t)0.0015t)WBC-57-WBC-57-EUEU镍铬镍铬-镍硅镍硅(0.04(0.04 0.004t)0.004t)WBC-57-WBC-57-EAEA镍铬镍铬-考铜考铜(0.065(0.065 0.0065t)0.0065t)几种常用的冷端温度补偿器几种常用的冷端温度补偿器3 3、计算修正法计算修正法 若冷端温度恒定,但并非若冷端温度恒定,但并非00,要使测出的热,要使测出的热电动势只反映热端的实际温
12、度,则必须对温度进电动势只反映热端的实际温度,则必须对温度进行修正。行修正。()()()0110+=TTETTETTEABABAB,例:用镍铬例:用镍铬-镍硅热电偶测某一水池内水的温度,测镍硅热电偶测某一水池内水的温度,测出的热电动势为出的热电动势为2.436mV2.436mV。再用温度计测出环境温度。再用温度计测出环境温度为为30(30(且恒定且恒定),求池水的真实温度。,求池水的真实温度。解:由镍铬解:由镍铬-镍硅热电偶分度表查出镍硅热电偶分度表查出E E(30(30,0)=1.203mV0)=1.203mVE E(T T,0)=0)=E E(T T,30)30)+E+E(30(30,0)
13、0)=2.436mV+1.203mV=3.639mV=2.436mV+1.203mV=3.639mV所以:所以:查分度表知其对应的实际温度为查分度表知其对应的实际温度为T T=88=88。即池水。即池水的真实温度是的真实温度是8888。4 4、电桥补偿(又称冷端补偿器)法电桥补偿(又称冷端补偿器)法回路输出电压为回路输出电压为:U U=E E(T T,T T0 0)+(+(U UT TU U3 3)TRIUETT1 如果热电偶的冷端温度变化范围为如果热电偶的冷端温度变化范围为0 0+50+50,热,热电偶选用铂铑电偶选用铂铑10-10-铂。查分度表得出铂。查分度表得出E E为为0.299mV0
14、.299mV,因此补偿电阻因此补偿电阻RtRt的阻值可以根据上式求出。的阻值可以根据上式求出。W073=50500039102990=1.TIERt5 5、显示仪表零位调整法显示仪表零位调整法 当热电偶通过补偿导线连接显示仪表时,如当热电偶通过补偿导线连接显示仪表时,如果热电偶冷端温度不是果热电偶冷端温度不是00,但十分稳定(如恒温,但十分稳定(如恒温车间或有空调的场所),可预先将有零位调整器车间或有空调的场所),可预先将有零位调整器的显示仪表的指针从刻度的初始值调至已知的冷的显示仪表的指针从刻度的初始值调至已知的冷端温度值上,这时显示仪表的示值即为被测量的端温度值上,这时显示仪表的示值即为被
15、测量的实际温度值。实际温度值。6 6、软件处理法软件处理法 对于计算机系统,不必全靠硬件进行热电偶冷对于计算机系统,不必全靠硬件进行热电偶冷端处理。例如冷端温度恒定但不为端处理。例如冷端温度恒定但不为00的情况,只需的情况,只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即可。在采样后加一个与冷端温度对应的常数即可。对于对于T T0 0经常波动的情况,可利用热敏电阻或其经常波动的情况,可利用热敏电阻或其它传感器把它传感器把T T0 0信号输入计算机,按照运算公式设计信号输入计算机,按照运算公式设计一些程序,便能自动修正。一些程序,便能自动修正。热电偶的测温电路热电偶的测温电路 1.1.测量某一点的温度测
16、量某一点的温度T Tn nT T0 0T T0 0T Tn nC CD DM MR RL LE EA AB BT T单点测温线路单点测温线路流过测温毫安表的电流为流过测温毫安表的电流为:LCZABRRRTTEI0,2.2.测量两点之间的温度差测量两点之间的温度差测两点温差线路测两点温差线路回路内的总电动势为回路内的总电动势为:002001TeTeTeTeTeTeECAACBADBBDABT00000000TeTeTeTeCAACDBBD因为因为 2121TeTeTeTeEABABBAABT故故3.3.热电偶并联线路热电偶并联线路 并联测量线路并联测量线路每只热电偶的输出为:每只热电偶的输出为:
17、TTEETTEETTEEABABAB033022011,当当R R1 1=R=R2 2=R=R3 3=R=Rn n=R=R时回路总的热电动势为时回路总的热电动势为:nEEEEnT+=214.4.热电偶串联线路热电偶串联线路T T1 1T T0 0T T2 2仪表仪表T T3 3T T0 0A AB BD DD DD DC CC CC CA AB BA AB B串联测量线路串联测量线路因为因为 030201030201TTE TTETTETeTeTe TeTeTeEABABABABABABABABABT,所以所以102030()()()()()()TABBAABBAABBAEETETETETET
18、ET00()()ABBAETET热电偶的选择、安装使用和校验热电偶的选择、安装使用和校验 热电偶的选用应该根据被测介质的温度、压热电偶的选用应该根据被测介质的温度、压力、介质性质、测温时间长短来选择力、介质性质、测温时间长短来选择热电偶和保热电偶和保护套管护套管。其。其安装地点要有代表性安装地点要有代表性,安装方法要正,安装方法要正确,图确,图1 1是安装在管道上常用的两种方法。是安装在管道上常用的两种方法。图图1 1 热电偶安装图热电偶安装图 热电偶的选择、安装使用热电偶的选择、安装使用 热电偶的定期校验热电偶的定期校验 校验的方法校验的方法是用标准热电偶与被校验热电偶是用标准热电偶与被校验
19、热电偶装在同一校验炉中进行对比,误差超过规定允许装在同一校验炉中进行对比,误差超过规定允许值为不合格。值为不合格。热电偶热电偶分度号分度号校验温度校验温度/热电偶允许偏差热电偶允许偏差/温度温度偏差偏差温度温度偏偏 差差LBLB3 3600600,800800,10001000,120012000 06006002.42.4600600占所测热电势占所测热电势的的0.4%0.4%EUEU2 2400400,600600,800800,1001000 04004004 4400400占所测热电势占所测热电势的的0.75%0.75%EAEA2 2300300,400400,6006000 0300
展开阅读全文