- 问答
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问 什么是温度传感器
崽崽 光纤温度传感器具有动态范围大、 灵敏度高、 响应快、 抗电磁干扰等优点, 非常适用于等离子体沉积、 高频电加热炉及高温热气流等领域的温度测量。 在各种光纤温度传感器中, 有两类具有特别重要的应用价值: 根据普朗克辐射定律, 利用物体高温热辐射进行检测的辐射型光纤温度传感器［1］和利用物体荧光寿命与温度对应关系的荧光寿命检测型光纤温度传感器［2］。 由于物体的热辐射随温度的升高呈近指数型增长, 辐射型光纤温度传感器在高温下具有很高的灵敏度, 但无法应用于低温区域。 相反, 由于物体的荧光仅在低温区具有可检测的荧光温度特性, 而在高温区则由于荧光淬灭以及辐射背景的增加而无法适用, 因此荧光测温型光纤温度传感器适用于低温区的温度测量。 上述两种光纤温度传感器如能有机地结合在一起, 将能实现从低温到高温的大范围温度测量。 利用单一光纤探头实现大范围测温具有重要的应用价值。 蓝宝石单晶光纤由于其极好的高温物理化学性能, 非常适用于高温下光纤测温应用, 现已成功地用作辐射型光纤温度传感器的光纤传感头［1, 3］。 利用激光加热基座法（LHPG）单晶光纤生长技术, 通过在蓝宝石单晶光纤的端部掺入Cr3+离子［4］, 可以实现光激发下的荧光发射。 通过荧光寿命的检测, 可以测量所对应的温度。 因此, 这种温度传感器将实现从低温到高温的全程测温。 2 系统结构及工作原理 从室温到1800℃全程测温的蓝宝石单晶光纤温度传感器的系统结构框图如图1所示,系统主要包括端部掺杂的蓝宝石单晶光纤传感头、 Y型石英光纤传导束、 超高亮发光二极管（LED）及驱动电路、 光电探测器、 荧光信号处理系统［4］和辐射信号处理系统［3］。 Fig.1 Diagram of the sapphire fiber thermometer system 系统的工作原理为: 在低温区（400℃以下）, 辐射信号较弱, 系统开启发光二极管(LED)使荧光测温系统工作。 发光二极管发射调制的激励光, 经聚光镜耦合到Y型光纤的分支端, 由Y型光纤并通过光纤耦合器耦合到蓝宝石光纤温度传感头。 光纤传感头端部受激励光激发而发射荧光, 荧光信号由蓝宝石光纤导出, 并通过光纤耦合器从Y型光纤的另一分支端射出, 由光电探测器接收。 光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统处理, 计算荧光寿命并由此得到所测温度值。 而在高温区（400℃以上）, 辐射信号足够强, 辐射测温系统工作, 发光二极管关闭。 辐射信号通过蓝宝石光纤并通过Y型光纤输出, 由探测器转换成电信号, 系统通过检测辐射信号强度计算得到所测温度。 图1中所示的光纤传感头端部由Cr3+离子掺杂, 实现光激励时的荧光发射。 掺杂部分光纤长度为8～10 mm。 端部光纤的外表面同时镀覆黑体腔, 用于辐射测温。 (这时,光纤黑体腔长度与直径之比大于10,可以满足黑体腔表观辐射率恒定的要求)［3］。 值得注意的是, 避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰, 对保证整个系统的性能十分重要。 经过分析, 可以发现这种干扰主要表现为: 1) 荧光信号中辐射背景信号对荧光寿命检测精度的影响, 2) 光纤表面镀覆对荧光强度的影响, 3) 光纤内Cr3+离子掺杂对黑体腔热辐射信号的影响。 以下分别加以说明。 首先考虑辐射背景对荧光寿命检测精度的影响。 由于热辐射信号强度遵守普朗克定律呈近指数变化, 在荧光测温工作的低温区内, 辐射背景很小, 而且为未加调制的直流信号, 相对于周期调制的荧光信号, 很容易用滤波电路加以消除。 因此其影响可以忽略。 其次, 考虑光纤端部表面镀覆对荧光信号强度的影响。 光纤内的掺杂离子在受激发时, 向空间各方向发出荧光, 但只有立体角满足光纤数值孔径的那部分荧光, 才能通过光纤表面的全反射由光纤导出。 经过分析, 可以发现确有部分荧光由于端部表面的镀覆而被吸收, 且影响较大（强度降低约60%）。 为保证尽可能大的信噪比, 应特意加长端部掺杂光纤长度, 使超过镀覆长度2～3 mm, 才能有效地消除表面镀覆对荧光强度的影响。 再次, 考虑离子掺杂对辐射信号的影响。 实际上, 由于高温下能带的交叠, 离子吸收的影响越来越小, 可以忽略离子掺杂对热辐射光谱的影响, 这点也已由实验证明。 图2分别为端部有Cr3+离子掺杂和没有离子掺杂的光纤在镀覆黑体腔后在1000℃时的热辐射谱（OMA采入）, 显然图中没有明显的吸收谱段。 （由于两光纤测试时的位置略有不同, 使谱高度等也略有不同）。
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问 温度传感器的种类及应用
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问 温度传感器是什么？哪里有卖的？
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问 温度传感器的主要分类
1d75a2d079bd 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内，温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差，常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。在日常生活中人们也常常使用这些温度计。随着低温技术在国防工程、空间技术、冶金、电子、食品、医药和石油化工等部门的广泛应用和超导技术的研究，测量120K以下温度的低温温度计得到了发展，如低温气体温度计、蒸汽压温度计、声学温度计、顺磁盐温度计、量子温度计、低温热电阻和低温温差电偶等。低温温度计要求感温元件体积小、准确度高、复现性和稳定性好。利用多孔高硅氧玻璃渗碳烧结而成的渗碳玻璃热电阻就是低温温度计的一种感温元件，可用于测量1.6～300K范围内的温度。 它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法（见光学高温计）、辐射法（见辐射高温计）和比色法（见比色温度计）。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体（吸收全部辐射并不反射光的物体）所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度，如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下，物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制，可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正，最终可得到被测表面的真实温度。最为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射，从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率，ρ为反射镜的反射率。至于气体和液体介质真实温度的辐射测量，则可以用插入耐热材料管至一定深度以形成黑体空腔的方法。通过计算求出与介质达到热平衡后的圆筒空腔的有效发射系数。在自动测量和控制中就可以用此值对所测腔底温度（即介质温度）进行修正而得到介质的真实温度。非接触测温优点：测量上限不受感温元件耐温程度的限制，因而对最高可测温度原则上没有限制。对于1800℃以上的高温，主要采用非接触测温方法。随着红外技术的发展，辐射测温 逐渐由可见光向红外线扩展，700℃以下直至常温都已采用，且分辨率很高。
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问 温度传感器是什么作用？
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问 什么是温度传感器？
892974d4dcbf 为了实现最佳性能并确保系统稳健性，就必须要进行系统监控测量。其中一个必须的典型测量项目就是环境温度。使用简单的数字温度传感器进行该测量将为系统设计人员提供如下保证：组件正常工作；系统处于其性能或校准限值范围内；不会使用户遇到危险。 测量结束后，通常由系统中的微控制器对环境温度进行相应调整。系统监控微控制器可以改变风扇速度、关闭非必要系统进程或使系统智能进入省电模式。系统设计人员需全面正确地了解数字温度传感器规范以设计系统，并就测量结果采取最佳措施。另外，全面了解传感器规范将确保在选择数字温度传感器器件时，可做到权衡得当。 当选择数字温度传感器（也称作串行输出温度传感器）时，应考虑的主要规范包括精度、分辨率、功耗、接口和封装。
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问 温度传感器的安装使用
cf2853fead53 温度传感器在安装和使用时，应当注意以下事项方可保证最佳测量效果：1、安装不当引入的误差如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方，插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入，因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场，所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差；热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内，当用热电偶测量管内气体温度时，必须使热电偶逆着流速方向安装，而且充分与气体接触。2、绝缘变差而引入的误差如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰，由此引起的误差有时可达上百度。3、热惰性引入的误差由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化，在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时，甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后，用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大，热电偶波动的振幅就越小，与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时，仪表显示的温度虽然波动很小，但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度，应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比，与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比，如要减小时间常数，除增加传热系数以外，最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中，通常采用导热性能好的材料，管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中，使用无保护套管的裸丝热电偶，但热电偶容易损坏，应及时校正及更换。4、热阻误差高温时，如保护管上有一层煤灰，尘埃附在上面，则热阻增加，阻碍热的传导，这时温度示值比被测温度的真值低。因此，应保持热电偶保护管外部的清洁，以减小误差。
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问 无线温度传感器
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问 温度传感器怎么测
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问 温度传感器怎么测量
1条回答
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