一文读懂热膨胀传感器的工作原理
更新时间:2023-10-20 点击次数:1204次
热膨胀传感器具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。
例如将温度变化转换为电阻、热电动势、热膨胀、导磁率等的变化,再通过适当的测量电路达到检测温度的目的。把温度变化转换为电势的热电式传感器称为热电偶;把温度变化转换为电阻值的热电式传感器称为热电阻。
热膨胀传感器的工作原理:
热电偶是利用热电效应制成的温度传感器。所谓热电效应,就是两种不同材料的导体(或半导体)组成一个闭合回路,当两接点温度T和T0不同时,则在该回路中就会产生电动势的现象。由热电效应产生的电动势包括接触电动势和温差电动势。接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。其数值取决于两种不同导体的材料特性和接触点的温度。温差电动势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势。其产生的机理为:高温端的电子能量要比低温端的电子能量大,从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多,结果高温端因失去电子而带正电,低温端因获得多余的电子而带负电,在导体两端便形成温差电动势。
热电阻传感器是利用导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的。热电阻广泛用来测量-200~850℃范围内的温度,少数情况下,低温可测量至1K,高温达1000℃。标准铂电阻温度计的精确度高,作为复现国际温标的标准仪器。