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相对于远红外温度传感器的工作原理结构使用说明
点击次数:25 发布时间:2018-05-23 返回
   常用远红外温度传感器热电偶可分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶两大类。所调用标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的温度传感器热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化温度传感器热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化温度传感器热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。远红外温度传感器热电偶和温度传感器热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化温度传感器热电偶为我国统一设计型温度传感器热电偶。
  远红外温度传感器的工作原理
  红外线是一种人眼看不见的光线,但时间上它和其它任何光线一样,也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度,就会有红外线向周围辐射。红外线是位于可见光中红色光以外的光线,故称红外线。它的波长范围大致在0.75~100μm的频谱范围之内。
  远红外温度传感器的传感原理
  热传感器是利用辐射热效应,使探测器件接收辐射能后引起温度升高,进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化,便可探测出辐射。多数情况下是通过赛贝克效应来探测辐射的,当器件接收辐射后,引起一非电量的物理变化,也可通过适当变化变为电量后进行测量
  近年来,随着微处理器芯片和红外测温传感技术的迅速发展,远红外温度传感器的性能得到不断的提高,其适用范围已经可以覆盖到低、中、高温的不同区段。很多客户会问,远红外温度传感器使用过程中,受环境条件的影响吗?受多大影响?
  远红外温度传感器所处的环境条件对测量结果有很大影响,应加以考虑、并适当解决,否则会影响测温精度甚至引起测温仪的损坏。当环境温度过高、存在灰尘、烟雾和蒸汽的条件下,可选用厂商提供的保护套、水冷却、空气冷却系统、空气吹扫器等附件。
  远红外温度传感器热电偶的结构形式 为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
  ① 组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固。
  ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路。
  ③ 补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠。
  ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
  虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量,但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值,可以用这个曲线来估计,也可以直接计算出电阻值,计算公式如下:
  这里T指开氏绝对温度,A、B、C、D是常数,根据热敏电阻的特性而各有不同,这些参数由热敏电阻的制造商提供。
  远红外温度传感器一般有一个误差范围,用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同,误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换,用于不能进行现场调节的场合,例如一台仪器,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准,这种热敏电阻比普通的精度要高很多,也要贵得多。
  利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压,一般它与ADC的参考电压一致,因此如果ADC的参考电压是5V,Vref也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压,其阻值变化使得节点处的电压也产生变化,该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。
  自热问题
  由于远红外温度传感器是一个电阻,电流流过它时会产生一定的热量,因此电路设计人员应确保拉升电阻足够大,以防止热敏电阻自热过度,否则系统测量的是热敏电阻发出的热,而不是周围环境的温度。
  热敏电阻消耗的能量对温度的影响用耗散常数来表示,它指将热敏电阻温度提高比环境温度高1℃所需要的毫瓦数。耗散常数因热敏电阻的封装、管脚规格、包封材料及其它因素不同而不一样。
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