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集成温度传感器(集成温度传感器的温度特性实验报告)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-03 16:01   点击:86  编辑:admin   手机版

1. 集成温度传感器的温度特性实验报告

电阻应变片对温度变化十分敏感。当环境温度变化时,因应变片的线膨胀系数与被测构件的线膨胀系数不同,且敏感栅的电阻值随温度的变化而变化,所以测得应变将包含温度变化的影响,不能反映构件的实际应变,因此在测量中必须设法消除温度变化的影响。

消除温度影响的措施是温度补偿。在常温应变测量中温度补偿的方法是采用桥路补偿法。它是利用电桥特性进行温度补偿的。

1.补偿块补偿法 把粘贴在构件被测点处的应变片称为工作片,接入电桥的AB桥臂;另外以相同规格的应变片粘贴在与被测构件相同材料但不参与变形的一块材料上,并与被测构件处于相同温度条件下,称为温度补偿片,将它接入电桥与工作片组成测量电桥的半桥,电桥的另外两桥臂为应变仪内部固定无感标准电阻,组成等臂电桥。有电桥特性可知,只要将补偿片正确的接在桥路中即可消除温度变化所产生的影响。

2.工作片补偿法 这种方法不需要补偿片和补偿块,而是在同一被测构件上粘贴几个工作应变片,根据电桥的基本特性及构件的受力情况,将工作片正确地接入电桥中,即可消除温度变化所引起的应变,得到所需测量的应变。

2. 集成温度传感器最大的特点是( )

按不同的标准,分不同的类。

常用的分类是根据原理不同,分为热电阻和热电偶。温度的变化,会使金属的电阻值改变,有的金属元件电阻值和温度变化的线性关系好,如铂热电阻、铜热电阻,常被用来做测温元件。只用测得金属元件的电阻值,就能得到金属元件的温度值。这样的热电阻温度传感器输出的是电阻信号,最常见的Pt100铂热电阻信号,二次仪表或中控室只需根据温度传感器传过来的电阻信号就可以显示此电阻值对应的温度。热电偶是用电动势信号来判断温度的,将两种不同金属做两端焊接为一个回路,一端做为测量端,当两端温度不同时,回路中就会产生热电动势,反过来热电动势变化,也表示有一端温度的变化,如铂铑10-铂,接二次仪表就可以显示对应的温度值。

根据使用场合的不同,热电阻或热电偶会有不同的保护,和不同的外观,比如电机测温常用的温度传感器就有定子热电阻和轴承热电阻的区别。定子热电阻是测量定子温度的,常用的样式是埋置式热电阻,热电阻的保护是长板状,埋置在测温位置,引线接出热电阻信号,接二次仪表。轴承热电阻则是测温轴承的,常用的样式是端面式铂电阻,电机测温位置开孔,温度传感器则是将用不锈钢保护管保护的铂电阻探头插入测温孔内,用螺丝或法兰盘固定好。引出热电阻信号接二次仪表。

有的时候,说温度传感器,是包含有测温元件,保护管,接线端子,接线盒以及绝缘套管此类选配,并将安装固定装置也包含在内。这就不单单是温度传感器的分类,根据接线盒是否防爆还引申出防爆温度传感器和普通温度传感器;而将带保护管、接线盒、及接线端子这样的温度传感器也叫做铠装温度传感器,如铠装铂热电阻温度传感器和铠装热电偶温度传感器;甚至还有的习惯将带温度变送器的温度传感器也叫做温度传感器,将带仪表显示的也叫温度传感器(现在工业用的测温仪表多是能现场显示和远传温度信号一体化的测温仪表,如电机测温常用的WTZD-285系列,BWTY-205系列都是现场指针指示带铂电阻信号远传)。

还有的讲一体化温度传感器,大致也是这样。

温度传感器就是将温度信号转换为方便远传的电阻信号、电动势信号或经过温度变送器转换的电流信号,通常由感温元件、感温元件保护部分、接线盒、接线端子,并配以安装固定装置组成,对一些其它需求,会加上绝缘套管、温度变送器、引线等。

3. 集成温度传感器的工作原理

电饭煲温控器其工作原理是通过温度传感器对环境温度自动进行采样、即时监控,当环境温度高于控制设定值时控制电路启动,可以设置控制回差。如温度还在升,当升到设定的超限报警温度点时,启动超限报警功能。

当被控制的温度不能得到有效的控制时,为了防止设备的毁坏还可以通过跳闸的功能来停止设备继续运行。

4. 集成温度传感器是将什么集成在一片芯片上

、 室内环温ntc作用: 室内环温ntc根据设定的工作状态,检测室内环境的温度自动开停机或变频。定频空调使室内温度温差变化范围为设定值 +1℃,即若制冷设定24℃时,当温度降到23℃压缩机停机,当温度回升到25℃压缩机工作;若制热设定24℃时,当温度升到25℃压缩机停机,当温度回落到23℃压缩机工作。 值得说明的是温度的设定范围1般为15℃—30℃之间,因此低于15℃的环温下制冷不工作,高于30℃的环温下制热不工作。 变频空调根据设定的工作温度和室内温度的差值进行变频调速,差值越大压缩机工作频率越高,因此,压缩机启动以后转速很快提升。

2、室内盘管ntc 室内盘管制冷过冷(低于+3℃)保护检测、制冷缺氟检测;制热防冷风吹出、过热保护检测。 空调制冷30分钟自动检查室内盘管的温度,若降温达不到20℃则自动诊断为缺氟而保护。若因某些原因室内盘管温度降到+3℃以下为防结霜也停机(过冷) 制热时室内盘管温度底于32℃内风机不吹风(防冷风),高于52℃外风机停转,高于58℃压缩机停转(过热);有的空调制热自动控制内风机风速;有的空调自动切换电辅热 变频空调转速控制等。 

3、室外盘管ntc 制热化霜温度检测,制冷冷凝温度检测。 制热化霜是热泵机1个重要的功能,第1次化霜为cpu定时(1般在50分钟),以后化霜则由室外盘管ntc控制(1般为—11℃要化霜,+9℃则制热)。 制冷冷凝温度达68℃停压缩机,代替高压压力开关的作用;变频制冷则降频阻止盘管继续升温。 外环温ntc 控制室外风机的转速、冬季预热压缩机等。 

4、排气ntc 使变频压缩机降频,避免外机过热,缺氟检测等。 

5、吸气ntc 控制制冷剂流量,有步进电机控制节流阀实现。 

6、故障分析 室内外盘管ntc损坏率最高,故障现象也各种各样。室内外盘管ntc由于位处温度不断变化及结露或高温的环境,所以其损坏率较高。主要表现在电源正常而整机不工作、工作短时间停机、制热时外机正常内风机不运转、外风机不工作或异常停转,压缩机不启动,变频效果差,变频不工作,制热不化霜等。 化霜故障可代换室外盘管ntc或室外化霜板。 在电源正常而空调不工作时也要查室内环温ntc;空调工作不停机或达不到设定温度停机,也要先查室内环温ntc;变频空调工作不正常也会和它有关。因室内环温ntc若出现故障会使得cpu错误地判断室内环温而引起误动作。室内环温ntc损坏率不是很高。

7、温度传感器都是和1个电阻串联以后,对5v(部分空调使用的+3.3v)电压进行分压,分压后的电压送入cpu内部。 

由于空调温度传感器采用的都是负温度系数热敏电阻,即在温度升高时其阻值减小,温度降低时其阻值增大。所以cpu的输入电压规律就是;温度升高时,cpu的输入电压升高,温度降低时,cpu的输入电压随之降低。这1变化的电压进入cpu内部分析处理,来判断当前的管温或室温,并通过内部程序和人为设定,来控制空调的运行状态。 

由于送到cpu的采样电压会随温度高低变化而较大范围内变化,所以厂家在设计时,1般都以25度为准 ,将该采样电压设计成电源电压的1半,以便给温度变化导致的电压变化孵出充分的余地。如果采样电压设计得过高或过低,都将不能正常反映出当前的温度变化。 由于r1、r2、r3各串联电阻的阻值是恒定的,如果不考虑cpu接口的内阻电路阻值(事实上该接口的内部阻值比较大,可以不考虑),那么要保证其a、b、c3个cpu输入点电压为2.5v左右(在25度下),rt1、rt2、rt33个传感器就只能昼使用和3个串联电阻(r1、r2、r3)同阻值的传感器,否则该点电压压降偏离较多。

5. 集成温度传感器是以什么为感温元件

近十年来,为了适应工业上精度要求高,极端条件,微型化以及芯片上高度集成等的需求,研发出了模拟集成温度传感器与智能温度传感器。

1、模拟集成温度传感器

集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。与传统分立温度传感器相比,集成温度传感器有着明显的优势。传统温度传感器大多是基于分立的感温元件,例如pt100,这种类型的温度传感器需要一定的外围电路来测量。对于现在高集成度的电子产品来说,这显然是不太实用和方便的。当然,集成温度传感器相对于分立传感器来说也有本事固有的缺点:测量精度受工艺波动的限制。在学术界虽然己经有较高精度的CMOS集成温度传感器的文献发表(±0.1°C)。但是由于TRIM成本较高,并不能完全应用于实际的大规模量产中。考虑到实际应用的需要,并不是所有的应用都需要到达如此精度,

2、智能温度传感器

智能温度传感器(亦称数字温度传感器)与各种微处理器结合,连接到网络中,通过智能理论(人工智能技术、神经网技术、模糊技术等)对采样数据进行处理,形成带有信号处理、温度控制、逻辑功能等一系列功能的智能温度传感器。智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU),并且可通过软件来实现测试功能,其智能化取决于软件的开发水平。智能温度传感器发展的新趋势:

1提高测温精度和分辨力

2增加测试功能

3总线技术的标准化与规范化

4可靠性及安全性设计

5虚拟温度传感器和网络温度传感器

温度传感器发展愿景:

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,带动了传感器市场的快速上升。温度传感器作为传感器中的最重要一类,占整个传感器总需求量的40%以上[8]。温度传感器用途十分广阔,可用作温度测量与控制、温度补偿、流速、流量和风速测定、液位指示、温度测量、紫外光和红外光测量、微波功率测量等而被广泛的应用于彩电、电脑彩色显示器、切换式电源、热水器、电冰箱、厨房设备、空调、汽车等领域。近年来汽车电子、消费电子行业的快速增长带动了我国温度传感器需求的快速增长。但是随着工业生产效率的不断提高,自动化水平与范围的不断扩大,对温度传感器的要求也越来越高,智能温度传感器虽然能够做到高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性,但是仍有很多技术限制有待解决,比如所开发虚拟传感器和网络传感器、单片测温系统等。因此,笔者预计在将来,随着智能温度传感器的普及、成本的降低和技术瓶颈的突破,其将会取代传统的传感器的地位,但是如今距离那一步仍有很长的一段路要走。

6. 集成温度传感器特性测量实验报告

优点:灵敏度高、线性好、热响应快,易于实现集成化。

缺点:工作温度一般为-50~150摄氏度,与其他温度传感器相比,测温范围的局限性较大。

7. 集成温度传感器伏安特性测量中,电压每次增加多少

是的,因为小灯泡的电阻很小,电流表在实际操作中也是存在电阻的,如果串联会导致电流表分走一部分电压,影响实验结果造成系统误差

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