溫度傳感器的主要用途及使用(yòng)注意事(shì)項
溫度傳感器(temperature transducer)是指能感受溫度(dù)並轉(zhuǎn)換成可用輸出(chū)信號的傳感(gǎn)器。溫度傳感(gǎn)器主要(yào)利用物質的各種物(wù)理性質隨溫度變(biàn)化的規律,將溫度轉換成可用的輸出信號。溫度(dù)傳感器是溫度測量儀的核心部分,種類繁多。根據測(cè)量方法,可分(fèn)為接觸式和非(fēi)接觸式,根據傳感器材料和電子元件的(de)特(tè)性,可分為熱電阻和熱電偶。現(xiàn)代溫度傳感器的形狀非常(cháng)小,這使得它廣泛應(yīng)用於生產實踐的各個(gè)領域,為我們的生活提供了無數的便利和功能。
溫度傳感(gǎn)器與被測介質的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。
接觸(chù)式溫度傳感器需要(yào)與被測介質保持熱接觸(chù),使兩者進行充分的(de)熱交(jiāo)換而達到同(tóng)一溫度。這一類傳感器主要有電阻(zǔ)式(shì)、熱電偶(ǒu)、PN結溫度傳感器等。
非接觸式溫度傳感器無需與被測介質接觸,而是通過被測介質的熱輻射或對流(liú)傳到溫度傳感器,以達到測溫的(de)目的。這一類傳感器主要有紅(hóng)外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點是可以測量運(yùn)動狀態物質的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉著的水泥窯的溫度)及熱容量(liàng)小的物體(如集成電路中的溫度分布(bù))。
溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不(bú)少材(cái)料、元件的特性都隨溫度的變(biàn)化而變化(huà),所以(yǐ)能作溫度傳感器的材(cái)料相當多。溫度傳感器隨溫度(dù)而引起物理參數(shù)變化的有:膨(péng)脹、電阻、電容、而電動勢(shì)、磁性能、頻率、光學特性及熱噪聲等(děng)等。隨著(zhe)生產的(de)發展(zhǎn),新型溫度傳感器還會不斷湧現。
由於工農業生產中溫度測量的範圍(wéi)極寬,從零下幾百度到零上幾千度,而各(gè)種材料做成的溫度傳感器隻能在一定的溫度範圍內使用。
溫度傳感器在安裝和使用時,應當注(zhù)意(yì)以下事(shì)項方(fāng)可保證最佳測量效(xiào)果:
1、安(ān)裝不當(dāng)引入的誤差:不(bú)應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免(miǎn)引入幹擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質很(hěn)少流動的區域內,當用熱電偶測量管內氣體溫度時,必須使(shǐ)熱電偶逆著(zhe)流速方向安(ān)裝,而(ér)且(qiě)充分與氣體(tǐ)接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差:如熱電偶(ǒu)絕緣了,保護管和拉線(xiàn)板汙(wū)垢或鹽渣過多致使熱電(diàn)偶極間與爐壁間絕緣不良(liáng),在高溫下(xià)更為嚴重,這(zhè)不僅會引(yǐn)起熱電勢的(de)損耗而且還會引入(rù)幹擾,由此引起的誤差有時可達上百度。
3、熱惰性引入的誤差:由於熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落後於被測溫度的變化,在進行快速測量時(shí)這種影響尤為(wéi)突出。所以應盡可能采用熱電極較細(xì)、保護管直徑較(jiào)小的熱電偶。測溫環境許可時(shí),甚至可(kě)將保護管取(qǔ)去。
4、熱阻誤差:高溫時,如保護管上(shàng)有一層煤灰(huī),塵埃附在(zài)上麵,則熱阻(zǔ)增加,阻礙熱的傳導,這時溫度示(shì)值比被測溫度的真值低。因此,應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。