传感器与检测技术串讲讲义(4)

3、图像存储：

是把表示图像各个像素的信息送到存储器存储，以备调用。 4、图像输出：

（1）软拷贝：只要求瞬时知道处理结果，通常以显示终端输出； （2）硬拷贝：长时间保存结果。如，打印机、绘图仪等输出设备。

第六章 温度传感器

第一节 热电偶式温度传感器

常见考点：

1、热电偶的基本原理； 2、热电偶的分类及其特点； 一、热电偶的基本原理 【知识点】

1、 热电效应

T b a 由热电效应可知，热电动势由接触电动势和温差电动势两部分组成。 mV 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，其值仅与材料性质和温度有关。

温差电动势——是在同一根导体中由于两端温度不同而产生的电动势，其值与金属的汤姆逊系数错误！未找到引用源。有关。（温差电动势的大小与接触电动势相比可忽略不计。）因此，热电偶总热电动势错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。 式中 错误！未找到引用源。——热端（）接触电动势

错误！未找到引用源。——冷端（错误！未找到引用源。）接触电动势 2、 中间导体定律及其意义

a T b c 导体a、b组成的热电偶，当引入第三个导体时，只要保持其两端 mV 温度相同，则对总热电动势无影响。

利用此定律，可将毫伏表接入热电偶回路中，只要保证两个结点温度一致， 就能正确测出热电动势而不影响热电偶的输出。 3、热电偶的冷端温度补偿

为了是输出电动势能正确反映被测温度的真实值，要求参考端温度错误！未找到引用

源。恒为错误！未找到引用源。，但实际热电偶使用的环境不能保证错误！未找到引用源。恒为错误！未找到引用源。，因此必须对参考端温度进行补偿。常用的方法有：恒温法、温度修正法、电桥补偿法、冷端补偿法、电位补偿法等。其中，温度修正法如下： 错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。

式中 ——热端温度 错误！未找到引用源。——冷端温度 错误！未找到引用源。

——为中间温度

历年试题12 （2004.10） 计算题

12. 已知铂铑—铂热电偶在冷端为错误！未找到引用源。时的热电动势如下表，写出

该热电偶在冷端为2错误！未找到引用源。时的热电动势表（自4错误！未找到引用源。）。 T（错误！未找到引用源。

【答案】根据错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。，有错误！未找到引用源。

=错误！未找到引用源。

故得冷端为2错误！未找到引用源。时的热电动势表

T（错误！未找到引用源。 二、热电偶的分类及其特点 热电偶按结构可分为5种，即：普通热电偶、铠装热电偶、薄膜热电偶、并联热电偶、串联热电偶。

这里重点说一下并联热电偶、串联热电偶的特点。

1、并联热电偶：是把同一型号的热电偶并联在一起，各热电偶测量结处于不同温度下，测量平均温度。

2、串联热电偶：是把同一型号的热电偶串联在一起，各热电偶测量结处于同一温度下，则输出

电动势是每个电动势之和。

20 40 60 80 100 0.113 0.235 0.364 0.500 0.643 40 60 80 100 0.122 0.251 0.387 0.530

第二节 电阻式及半导体式温度传感器

常见考点：

1、金属热电阻式温度传感器； 2、热敏电阻式温度传感器； 3、半导体式温度传感器的工作机理。 一、金属热电阻式温度传感器

【知识点】

1、 金属热电阻式温度传感器的测温机理

在金属导体两端加电压后，使其内部杂乱无章运动的自由电子形成有规律的定向运动，而使导体导电。当温度升高时，由于自由电子获得较多能量，能从定向运动中挣脱出来，从而定向运动被削弱，导电率降低，电阻率增大。 2、 铂、铜金属热电阻的测温特点

铂金属热电阻的特点：物理化学性能稳定、抗氧化能力强、测温精度高、测温范围宽，价格高。

铜金属热电阻的特点：物理化学性能稳定、在空气中易被氧化，阻温特性近似线性，价格低。

历年试题12：（2008.10） 问答题

简述金属铂热电阻的测温特点。

【答案】物理化学性能稳定、抗氧化能力强、测温精度高、测温范围宽，价格高。 【解析】考察学生对金属热电阻测温特点的理解能力。 二、热敏电阻式温度传感器 【知识点】

1、 热敏电阻的测温机理：

在低温下，陶瓷半导体的电子-空穴浓度很低，故电阻率很大。随着温度的升高，电子-空穴浓度按指数规律增加，电阻率迅速减小。其阻温特性为： 错误！未找到引用源。

式中 错误！未找到引用源。——温度为T时的电阻值（）

错误！未找到引用源。——温度为2错误！未找到引用源。时的电阻值（） T——热力学温度（K）

B——热敏电阻常数 2、热敏电阻的种类

按照不同的物理特性，热敏电阻可分为：

（1）正温度系数热敏电阻；（2）临界温度系数热敏电阻（3）负温度系数热敏电阻

三、半导体式温度传感器的工作机理

【知识点】半导体式温度传感器的工作机理

半导体式温度传感器以半导体P-N结的温度特性为理论基础。当P-N结的正向压

降或反向压降保持不变时，正向电流和反向电流都随着温度的变化而近似于线性变化。因此，利用P-N结的这一特性，可以对温度进行测量。

第七章 气敏、湿度、水份传感器

第一节 气敏传感器

常见考点：

1、气敏传感器的工作机理； 2、气敏传感器的特点； 一、气敏传感器的工作机理

【知识点】

1、 什么是气敏传感器？

气敏传感器是一种将检测到的气体成分和浓度转换为电信号的传感器。 2、 气敏元件工作机理——吸附效应

半导瓷N型气敏电阻经过预热达到稳定状态后，当其表面有还原性气体吸附时，将使载流子增多，材料电阻率下降；而当其表面有氧化性气体吸附时，可使其载流子减少，从而使材料的电阻率增大。根据这一特性，可以从阻值变化的情况得到吸附气体的种类和浓度。

二、气敏传感器的特点

【知识点】

气敏传感器都附有加热器，一般加热到200错误！未找到引用源。加热器的作用：

1、 加热器能使附着在探测部分的雾、尘埃等烧掉；

2、加速气体的吸附，从而提高器件的灵敏度和响应速度。

第二节 湿敏传感器

常见考点：

1、热敏电阻式湿敏元件； 2、高分子膜湿敏元件； 一、热敏电阻式湿敏元件

【知识点】

1、 湿度的定义及其常用的两种表示方法；

湿度是指大气中所含的水蒸气量。最常用的两种表示方法，即：绝对湿度和相对湿度

2、 湿敏元件多种多样，如氯化锂湿敏元件、半导体陶瓷湿敏元件、热敏电阻湿敏元件、高分子膜湿敏元件等。其中，热敏电阻式湿敏元件是绝对湿度传感器，其他为相对湿度传感器。

3、 热敏电阻式湿敏元件的工作原理。

给两个珠型热敏电阻通以电流，自身加热到200左右，一 …… 此处隐藏：1111字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……