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一文讀懂熱膨脹傳感器的工作原理

更新時(shí)間:2023-10-20   點(diǎn)擊次數(shù):1402次
 
  熱膨脹傳感器具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點(diǎn),而且可測參數(shù)多,傳感器的結(jié)構(gòu)簡單,形式靈活多樣已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計(jì)數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時(shí)、自動(dòng)門傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機(jī)以及安全防護(hù)等諸多領(lǐng)域。
 
  例如將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻、熱電動(dòng)勢、熱膨脹、導(dǎo)磁率等的變化,再通過適當(dāng)?shù)臏y量電路達(dá)到檢測溫度的目的。把溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢的熱電式傳感器稱為熱電偶;把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值的熱電式傳感器稱為熱電阻。
 
  熱膨脹傳感器的工作原理:
 
  熱電偶是利用熱電效應(yīng)制成的溫度傳感器。所謂熱電效應(yīng),就是兩種不同材料的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)組成一個(gè)閉合回路,當(dāng)兩接點(diǎn)溫度T和T0不同時(shí),則在該回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。由熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢包括接觸電動(dòng)勢和溫差電動(dòng)勢。接觸電動(dòng)勢是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動(dòng)勢。其數(shù)值取決于兩種不同導(dǎo)體的材料特性和接觸點(diǎn)的溫度。溫差電動(dòng)勢是同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種電動(dòng)勢。其產(chǎn)生的機(jī)理為:高溫端的電子能量要比低溫端的電子能量大,從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端的要多,結(jié)果高溫端因失去電子而帶正電,低溫端因獲得多余的電子而帶負(fù)電,在導(dǎo)體兩端便形成溫差電動(dòng)勢。
 
  熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測溫的。熱電阻廣泛用來測量-200~850℃范圍內(nèi)的溫度,少數(shù)情況下,低溫可測量至1K,高溫達(dá)1000℃。標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)的精確度高,作為復(fù)現(xiàn)國際溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。

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