熱電式傳感器
熱電式傳感器是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置。它是利用某些材料或元件的性能隨溫度變化的特性來進(jìn)行測(cè)量的。
溫度是表征物體冷熱程度的物理量。它反映物體內(nèi)部各分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的大小。溫度可以利用物體的某些物理性質(zhì)(電阻、電勢(shì)、等)隨著溫度變化的特征進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量方法按作用原理分接觸式和非接觸式。
中文名 熱電式傳感器 定 義 將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置 熱電特點(diǎn) 測(cè)量精度高,廣 熱電優(yōu)勢(shì) 信號(hào)輸出較大
目錄
1 定義
2 特點(diǎn)
3 工作原理
4 工作原理
5 基本定律
6 常用熱電偶
7 溫度補(bǔ)償
定義編輯
例如將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻、熱電動(dòng)勢(shì)、熱膨脹、導(dǎo)磁率等的變化,再通過適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路達(dá)到檢測(cè)溫度的目的。把溫度變化轉(zhuǎn)換為電勢(shì)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。
特點(diǎn)編輯
1、熱電偶特點(diǎn):
測(cè)量精度高:因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
測(cè)量范圍廣:常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶ZUI低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳鉻),ZUIGAO可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。
構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便:熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來非常方便。
2、熱電阻特點(diǎn):
信號(hào)輸出較大,易于測(cè)量;
熱電阻要借助外加電源,而熱電偶可自身產(chǎn)生電勢(shì);
熱電阻的測(cè)溫反應(yīng)速度慢;
同類材料制成的熱電阻不如熱電偶測(cè)溫上限高。
工作原理編輯
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(shì)的現(xiàn)象。由熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)包括接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)。接觸電動(dòng)勢(shì)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(shì)。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(shì)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(shì)。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(shì)。
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(cè)溫的。熱電阻廣泛用來測(cè)量-200~850℃范圍內(nèi)的溫度,少數(shù)情況下,低溫可測(cè)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)**溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)儀器。
工作原理編輯
熱電效應(yīng)
如右圖所示,兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A、B串接成一個(gè)閉合回路,如果兩接合點(diǎn)處的溫度不同,即T≠T0,則在兩導(dǎo)體間產(chǎn)生熱電勢(shì),也稱熱電動(dòng)勢(shì),常用EAB(T,T0)表示。同時(shí)在回路中有一定大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。
幾個(gè)概念:
熱電極:閉合回路中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B,稱為熱電極;
熱電偶:閉合回路中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A、B的組合,稱為熱電耦;
工作端:兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中溫度高的一端,稱為工作端;
參比端:兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中溫度低的一端,稱為參比端;
熱電動(dòng)勢(shì):兩導(dǎo)體的接觸電勢(shì) + 單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì);
⑴接觸電勢(shì):
產(chǎn)生接觸電勢(shì)的主要原因:
① 不同材料具有不同的自由電子密度;
② 兩種不同材料的導(dǎo)體接觸時(shí),接觸面會(huì)發(fā)生電子擴(kuò)散;
當(dāng)擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),在接觸區(qū)形成一個(gè)穩(wěn)定的電位,表示為:如圖所示:
⑵溫差電勢(shì):
① 導(dǎo)體中自由電子在高溫端具有較大的動(dòng)能;
② 電子從高溫端向低溫端擴(kuò)散,因而高溫端帶正電,低溫端帶負(fù)電,形成靜電場(chǎng),并阻礙電子擴(kuò)散;
當(dāng)擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),兩端產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電位差,稱為溫差電勢(shì),表示為:如圖所示:
⑶接觸電勢(shì)與溫差電勢(shì)的性質(zhì):
用公式可以證明:
⑷回路總電勢(shì):
用小寫e表示接觸或溫差電勢(shì),用大寫E表示回路總電勢(shì)。如圖所示:
幾點(diǎn)討論:如圖所示 [1] :
基本定律編輯
①中間導(dǎo)體定律
在熱電偶回路中接如*三種材料的導(dǎo)體(傳感器引出)時(shí),只要其兩端溫度相等,總回路電勢(shì)不變。如下圖所示:
用途:接入儀表測(cè)量線。
②參考電極定律(標(biāo)準(zhǔn)電極定律)
設(shè)結(jié)點(diǎn)溫度為T、T0,則用導(dǎo)體A、B組成的熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)等于導(dǎo)體A、C組成的熱電偶和導(dǎo)體C、B組成的熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)的代數(shù)和。如下圖所示,有:
參考電極定律應(yīng)用:由于鉑絲的理化性能穩(wěn)定,如果能實(shí)驗(yàn)測(cè)得各種材料熱電極對(duì)鉑絲的熱電特性,就不難推得任意材料間的熱電特性。
③中間溫度定律
結(jié)點(diǎn)溫度為(T、T0)時(shí)的熱電勢(shì)等于該熱電耦在結(jié)點(diǎn)溫度為(T、Tn)和(Tn、T0)時(shí)相應(yīng)熱電勢(shì)的代數(shù)和。即如圖所示:
結(jié)論:
中間溫度定律為制定熱電偶得分度表奠定了理論基礎(chǔ)。從分度表查出參考端為零度時(shí)得熱電勢(shì),即可求得參考端溫度不為零時(shí)得熱電勢(shì)。 [1]
例:用鎳鉻-鎳硅熱電偶測(cè)量熱處理爐爐溫。冷端溫度T0=30℃,此時(shí)測(cè)得熱電勢(shì)E(T,T0)=39.17mV,則實(shí)際爐溫是多少?
解:由T0=30℃查分度表得:E(30,0)= 1.2mV,則:
E(T,0)= E(T,30)+ E(30,0)= 39.17mV+ 1.2mV= 40.37mV
再由40.37mV查分度表,得實(shí)際爐溫T=977℃
常用熱電偶編輯
1.鉑銠-鉑熱電偶:
S型熱電偶。
特點(diǎn):精度高,標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。但熱電勢(shì)小。(<1300℃)
2.鎳鉻-鎳硅熱電偶:
K型熱電偶。
特點(diǎn):線性好,價(jià)格低,較常用。但精度偏低。(-50~1300℃)
3.鎳鉻-考銅熱電偶:
E型熱電偶。
特點(diǎn):靈敏度高,價(jià)格低,常溫測(cè)量,但非均勻線性。(-50~500℃)
4.鉑銠30-鉑銠6熱電偶:
B型熱電偶。
特點(diǎn):精度高,冷端熱電勢(shì)小,40℃下可不修正。但價(jià)格高,輸出小。
5.銅-康銅熱電偶:
T型熱電偶。
特點(diǎn):低溫穩(wěn)定性好,但復(fù)制性差。
溫度補(bǔ)償編輯
1.補(bǔ)償原因:
①從前述分析可知,只有當(dāng)熱電偶冷端溫度保持不變時(shí),熱電勢(shì)才是被測(cè)溫度得單值函數(shù);
②實(shí)際應(yīng)用中,由于冷端暴露在空氣中,往往和工作端又比較接近,故冷端溫度易波動(dòng);
2.補(bǔ)償方法:
⑴補(bǔ)償導(dǎo)線法:
目的:
使冷端遠(yuǎn)離工作端,和測(cè)量儀表一起放到恒溫或溫度波動(dòng)小的地方。
手段:
①延長熱電偶的長度:安裝不便,費(fèi)用高;
②采用補(bǔ)償導(dǎo)線,要求:
a.在0~100℃范圍內(nèi)和所連接的熱電偶有相同的熱電性能;
b.材料是廉價(jià)金屬
注意:
①冷端需有自動(dòng)補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償導(dǎo)線才有意義,且連接處<100℃;
②補(bǔ)償導(dǎo)線不能選錯(cuò),如:
鉑銠-鉑熱電偶:補(bǔ)償線用銅-鎳銅;
鎳鉻-鎳硅熱電偶:補(bǔ)償線用銅-康銅;
⑵冷端溫度計(jì)算校正法:
①熱電勢(shì)修正法:
冷端溫度不為零時(shí),運(yùn)用熱電偶分度表修正,修正方法如前例所述。
②溫度修正法:
設(shè):T’為儀表指示溫度;T0為冷端溫度;
則:被測(cè)實(shí)際溫度T為:T=T’+k T0
式中:k為熱電偶修正系數(shù),和熱電偶的種類和測(cè)溫范圍相關(guān),有表可查。
例:在前例中
解:指示溫度:T’=946℃;(當(dāng)E(T,T0)=39.17mV時(shí),查分度表可得)
冷端溫度: T0 =30℃;
查表底:k=1.00
則實(shí)際爐溫:T=T’+k T0 = 946℃+ 1.00× 30℃=976℃
和熱電勢(shì)修正法所得爐溫相差1℃,此方法在工程上應(yīng)用廣泛。
⑶冰浴法:
冷端用冰水混合物保持在0℃。
特點(diǎn):
可避免校正的麻煩,但使用不便,多在實(shí)驗(yàn)室使用。
美國Copley智能驅(qū)動(dòng)器
Copley 提供了全面的適合無刷,有刷和步進(jìn)電機(jī)的數(shù)字驅(qū)動(dòng)器。Xenus, Accelnet 和Stepnet 有適合分布式控制的 CANopen 功能。PLUS 版本又增加了 EtherCAT 功能并能提供更多的反饋接口選項(xiàng)。PLUS 版本驅(qū)動(dòng)器還提高了 A/D 轉(zhuǎn)換的分辨率,以適合較快較好的電流控制。另外還有基于硬件的位置捕捉功能和**觸發(fā)輸出功能。
適應(yīng)惡劣環(huán)境的驅(qū)動(dòng)器
R系統(tǒng)高規(guī)格驅(qū)動(dòng)器包含了Xenus和Accelnet兩個(gè)版本。驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)耐溫范圍較寬,防潮,抗震,抗沖擊性能較強(qiáng)。主要用于COTS**,航海,航空,是由提煉及車輛系統(tǒng)
◆ R系列適應(yīng)惡劣環(huán)境的數(shù)字式伺服(CANopen/DeviceNet)
R10-230-18,R10-230-36,R10-230-40,R10-230-18-S,R10-230-36-S,R10-230-40-S。R10-230-18-R,R10-230-36-R,R10-230-40-R,R11-230-02,R11-230-06,R11-230-10
◆ Xenus系列數(shù)字式伺服(CANopen/DeviceNet/EtherCAT/MACRO)
XPL-230-18
XPL-230-36
XPL-230-40
XPL-230-18-R
XEL-230-18
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XEL-230-36-R
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XML-230-40
XML-230-40-R
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XTL-230-18-R
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XSJ-230-02-S
XSL-230-36-R
XTL-230-36
XTL-230-36-S
XTL-230-36-R
XSJ-230-06
XSJ-230-06-S
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XTL-230-40
XTL-230-40-S
XTL-230-40-R
XSJ-230-10
XSJ-230-10-S
◆ Accelnet系列數(shù)字式伺服(CANopen/DeviceNet/EtherCAT/MACRO)
ACP-055-18
ADP-055-18
ADP-055-18-S
ADP-055-18-S
AEP-055-18
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ADP-090-36-S
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ACP-180-09
ADP-180-09
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ADP-180-09-S
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ADP-180-18
ADP-180-18-S
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ACJ-055-09-S
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◆ Accelus系列數(shù)字式無刷伺服
ASP-055-18
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詞條
詞條說明
科普里驅(qū)動(dòng)器AMP-090-36售后服務(wù)
科普里驅(qū)動(dòng)器AMP-090-36售后服務(wù)科普里驅(qū)動(dòng)器AMP-090-36售后服務(wù)科普里驅(qū)動(dòng)器AMP-090-36售后服務(wù)伺服驅(qū)動(dòng)器是用來控制伺服電機(jī)的一種控制器,其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá),屬于伺服系統(tǒng)的一部分。 目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制**,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為**設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)
SC12**榜產(chǎn)品簡(jiǎn)介?三菱通用AC伺服MR-E系列是在MR-J2S系列的基礎(chǔ)上開發(fā)的,保持了高性能但是限定了功能的AC伺服系列。MR-E系列從控制模式上又可分成MR-E-A(位置控制模式和速度控制模式),MR-E-AG(模擬量輸入的速度控制模式和轉(zhuǎn)矩控制模式)。MR-E系列的配套伺服電機(jī)的較新編碼器采用16384脈沖/轉(zhuǎn)分辨率的增量位置編碼器。MR-J3系列產(chǎn)品簡(jiǎn)介?三菱通用
美國PCB傳感器銷售中心PCB傳感器美國PCB傳感器PCB麥克風(fēng)PCB力錘PCB應(yīng)力傳感器PCB扭矩傳感器??PCB傳感器線纜傳感器應(yīng)用絕緣于污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流,光纖傳感器可用于位移、震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、壓力、彎曲、應(yīng)變、速度、加速度、電流、磁場(chǎng)、電壓、濕度、溫度、聲場(chǎng)、流量、濃度、PH值和應(yīng)變等物理量的測(cè)量。光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣,
PCB麥克風(fēng)銷售中心PCB傳感器美國PCB傳感器PCB麥克風(fēng)PCB力錘PCB應(yīng)力傳感器PCB扭矩傳感器??PCB傳感器線纜傳感器應(yīng)用絕緣于污穢、磁、聲、壓力、溫度、加速度、陀螺、位移、液面、轉(zhuǎn)矩、光聲、電流,光纖傳感器可用于位移、震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、壓力、彎曲、應(yīng)變、速度、加速度、電流、磁場(chǎng)、電壓、濕度、溫度、聲場(chǎng)、流量、濃度、PH值和應(yīng)變等物理量的測(cè)量。光纖傳感器的應(yīng)用范圍很廣,幾乎
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郵 編: 201111
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