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2018-4-20 閱讀(1053)
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美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器,。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分,，品種繁多。按測(cè)量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi),，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類(lèi),。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的工作原理：
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器
金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸，因此傳感器可以以不同方式對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換,。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,，隨著溫度變化，材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,，引起金屬片彎曲,。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,，金屬管（材料A）長(zhǎng)度增加,，而不膨脹鋼桿（金屬B）的長(zhǎng)度并不增加，這樣由于位置的改變,，金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞,。反過(guò)來(lái)，這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào),。
液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器,。
在溫度變化時(shí)，液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化,。
多種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化,，這樣產(chǎn)生位置的變化輸出（電位計(jì)、感應(yīng)偏差,、擋流板等等）,。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,，其電阻值也發(fā)生變化。
對(duì)于不同金屬來(lái)說(shuō),，溫度每變化一度，電阻值變化是不同的,，而電阻值又可以直接作為輸出信號(hào),。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器電阻共有兩種變化類(lèi)型：
正溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負(fù)溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成，在末端焊接在一起,。再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度,，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度,。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,，所以稱(chēng)之為熱電偶,。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,，它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),，輸出電位差的變化量,。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,，這個(gè)數(shù)值大約在5～40微伏/℃之間,。
由于熱電偶美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器,。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有*的響應(yīng)速度,，可以測(cè)量快速變化的過(guò)程,。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域：
溫度傳感器是zui早開(kāi)發(fā),，應(yīng)用zui廣的一類(lèi)傳感器,。美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的*大大超過(guò)了其他的傳感器,。從17世紀(jì)初人們開(kāi)始利用溫度進(jìn)行測(cè)量,。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼 開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器,。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,，如在某點(diǎn)互相連接在一起,，對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差,。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn),，如果測(cè)量這個(gè)電位差,，再測(cè)出不 加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度,。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,，所以稱(chēng)之為“熱電偶”。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,，它們的靈敏度 也各不相同。
熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響,，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,，因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān),。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的主要用途：
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)很重要而普遍的測(cè)量參數(shù)。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量,、提高生產(chǎn)效率,、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用,。由于溫度測(cè)量的普遍性,，美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器量在各種傳感器中居*，約占50%,。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器是通過(guò)物體隨溫度變化而改變某種特性來(lái)間接測(cè)量的。不少材料,、元件的特性都隨溫度的變化而變化，所以能作溫度傳感器的材料相當(dāng)多,。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有：膨脹、電阻,、電容、而電動(dòng)勢(shì),、磁性能、頻率,、光學(xué)特性及熱噪聲等等,。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,，新型溫度傳感器還會(huì)不斷涌現(xiàn)。
由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度測(cè)量的范圍極寬,，從零下幾百度到零上幾千度,，而各種材料做成的溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內(nèi)使用。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器與被測(cè)介質(zhì)的接觸方式分為兩大類(lèi)：接觸式和非接觸式,。接觸式溫度傳感器需要與被測(cè)介質(zhì)保持熱接觸，使兩者進(jìn)行充分的熱交換而達(dá)到同一溫度,。這一類(lèi)傳感器主要有電阻式,、熱電偶,、PN結(jié)溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無(wú)需與被測(cè)介質(zhì)接觸,，而是通過(guò)被測(cè)介質(zhì)的熱輻射或?qū)α鱾鞯綔囟葌鞲衅?，以達(dá)到測(cè)溫的目的,。這一類(lèi)傳感器主要有紅外測(cè)溫傳感器,。這種測(cè)溫方法的主要特點(diǎn)是可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物質(zhì)的溫度（如慢速行使的火車(chē)的軸承溫度,，旋轉(zhuǎn)著的水泥窯的溫度）及熱容量小的物體（如集成電路中的溫度分布）,。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的安裝使用：
溫度傳感器在安裝和使用時(shí),，應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)方可保證*測(cè)量效果：
1,、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等，換句話說(shuō),，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門(mén)和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,，因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過(guò)100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng),，所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差,；熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí),，必須使熱電偶逆著流速方向安裝,，而且充分與氣體接觸,。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重,，這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度,。
3,、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化，在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出,。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì),、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去,。由于存在測(cè)量滯后，用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小,。測(cè)量滯后越大,，熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大,。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí),，儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小，但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大,。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度,，應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,，與熱電偶熱端的直徑,、材料的密度及比熱成正比，如要減小時(shí)間常數(shù),，除增加傳熱系數(shù)以外,，zui有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,，通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管,。在較精密的溫度測(cè)量中,，使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞,，應(yīng)及時(shí)校正及更換,。
4、熱阻誤差
高溫時(shí),，如保護(hù)管上有一層煤灰,，塵埃附在上面，則熱阻增加,，阻礙熱的傳導(dǎo),，這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此,，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,，以減小誤差。
檢定裝置
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器的檢定規(guī)程：
1,、《JJG229-2010工業(yè)鉑,、銅熱電阻檢定規(guī)程》
2、《JJG833-2007標(biāo)準(zhǔn)組鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程》
3,、《JJG141-2000工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程》
4,、《JJG351-1996工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程》
5,、《JJG368-2000工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程》
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器檢定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)及指標(biāo)：
1、測(cè)量準(zhǔn)確度：0.01級(jí);分辨率0.1uV和0.1mΩ,；
2,、掃描開(kāi)關(guān)寄生電勢(shì)：≤0.4μV；
3,、溫度范圍： 水槽：(室溫+5~95)℃ 油槽：(95 ~ 300)℃ 低溫恒溫槽：(-80 ~ 100)℃ 高溫爐：(300~1200)℃,；
4、控溫穩(wěn)定度：優(yōu)于0.01℃/10min(油槽,、水槽,、低溫恒溫槽);0.2℃/min(管式檢定爐)；
5,、總不確定度：熱電偶檢定,，測(cè)量不確定度優(yōu)于0.7℃，重復(fù)性誤差<0.25℃;熱電阻檢定測(cè)量不確定度優(yōu)于50mk,，重復(fù)性誤差<10mk,；
6、檢定數(shù)量：一次可同時(shí)檢熱電偶(1-8)支,，一次可同時(shí)檢同線制熱電阻(1-7)支,；
7、工作電源：AC220V±10%,，50Hz,，并有良好保護(hù)接地；
8,、高溫爐功率：約2KW,；
9、恒溫槽功率：約2KW,；
10,、微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)功率：<500。
美國(guó)NOTIFIER諾帝菲爾溫度傳感器檢定裝置功能和特點(diǎn)：
1,、檢定K,、E、J,、N,、B、S,、R,、T等多種型號(hào)的工作用熱電偶；
2、檢定Pt100,、Pt10,、Cu50、Cu100等各種工作用熱電阻,，玻璃液體溫度計(jì),、壓力式溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì),；
3、多路低電勢(shì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),，寄生電勢(shì)≤0.4μV,；
4、控制1-4臺(tái)高溫爐,；
5,、溫場(chǎng)測(cè)試：可進(jìn)行檢定爐、油槽,、水槽,、低溫恒溫槽的溫場(chǎng)測(cè)試；
6,、線制轉(zhuǎn)換：可進(jìn)行二線制,、三線制、四線制電阻檢定,；
7,、軟件具有比對(duì)實(shí)驗(yàn)、重復(fù)性實(shí)驗(yàn),、溫場(chǎng)實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能,；
8、在Windows2000/XP以上平臺(tái),，全中文界面,，標(biāo)準(zhǔn)Windows操作系統(tǒng)，方便快捷,?？蓪?shí)現(xiàn)：
1）設(shè)備自檢、查線,；
2）屏幕顯示并保存控溫曲線≤0.4μV,；
3）檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集；
4）自動(dòng)生成符合要求的檢定記錄,；
5）自動(dòng)保存檢定結(jié)果,，且不可人工更改；
6）查詢(xún)各種熱電偶、熱電阻分度表及其它幫助,；
7）熱電偶,、熱電阻所有歷史檢定數(shù)據(jù)、控溫曲線查詢(xún) 統(tǒng)計(jì)及計(jì)量的智能化管理功能,。
