温度传感器的安装使用
热惰性引入的误差由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,温度传感器(图12)在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。温度传感器的发展状况近年来,我国工业现代化的进程和电子信息产业连续的高速增长,温度传感器(图13)带动了传感器市场的快速上升。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中,使用无保护套管的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及时校正及更换。
关于温度传感器的选型问题
温度传感器的选择主要是根据测量范围。当测量范围预计在总量程之内,可选用铂电阻传感器。温度传感器温度传感器(temperaturetransducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。较窄的量程通常要求传感器必须具有相当高的基本电阻,以便获得足够大的电阻变化。热敏电阻所提供的足够大的电阻变化使得这些敏感元件非常适用于窄的测量范围。如果测量范围相当大时,热电偶更适用。将冰点也包括在 此范围内,因为热电偶的分度表是以此温度为基准的。已知范围内的传感器线性也可作为选择传感器的附加条件。
响应时间通常用时间常数表示,它是选择传感器的另一个基本依据。但是,除非您通过校准或选择低电阻容差的热敏电阻在软件中获得正确的电阻值,否则较大的灵敏度也将无济于事。当要监视贮槽中温度时,时间常数不那么重要。然而当使用过程中必须测量振动管中的温度时,时间常数就成为选择传感器的决定因 素。珠型热敏电阻和铠装露头型热电偶的时间常数相当小,而浸入式探头,特别是带有保护套管的热电偶,时间常数比较大。
动态温度的测量比较复杂,只有通过反复测试,尽量接近地模拟出传感器使用中经常发生的条件,才能获得传感器动态性能的合理近似。
温度传感器的类别又有那些呢
传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
(1)热电偶
mV输出,可转变为4~20mA输出。S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶。
(2)热电阻
阻值输出,常用的Pt10、Pt100、 Pt1000 、Cu50和Cu100。
Pt10表示 0℃时阻值为10Ω。
传感器温度与电阻对应关系
国内外空调选用的室内、外温度传感器特性参数为以下几种:25℃时阻值约等于5kΩ、10k Ω、15KΩ、23kΩ。特殊情况是:变频空调压缩机温度传感器在环境温度为30℃时阻值为400k。
温度传感器温度、电阻与输入单片微电脑cPu电压值对应变化如表所示。
注:(1)变频空调压缩机温度传感器:80℃=50k.5()℃=160k~,4()℃=250k~,30℃=400k Ω,20℃=600kΩ,10℃=1MΩ。
(2)温度传感器开路时输入CPU电压值小于0.05V,短路时输入CPU电压值大于4.95V。
一般厂家根据空调室内机微型电脑控制主板的参数来确定温度传感器的阻值是多大的,如海尔的,室温23K,管温10K,排气管温在80度时50K,常温是400~600K ,当阻值随温度升高而降低,随温度降低而增大,工作原理是压力式温度传感器:利用感温物质的压力随温度的变化而变化的性质来测量温度,是压力式温度传感器的基本测温原理。较窄的量程通常要求传感器必须具有相当高的基本电阻,以便获得足够大的电阻变化。
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