温度采集系统原理

1.现有16路温度信号，16路压力信号，48路流量信号和10路物位信号，用单片机构成一个数据采集系统。

答：系统的原理框图如上图所示，图中的T1表示第一路温度信号，同理，P16表示第16路压力信号，F48表示第48路流量信号，H10表示第10路物位信号。

（1）由于温度信号的温度范围是0~100度，系统要求的精度为0.5％，所以对于温度信号采用8位的A/D即可满足要求（100/255=0.4度）。系统使用的是ADC0809,由于ADC0809内部含有多路开关，所以系统设计时，在外部没有添加多路开关，16路温度信号运用两片ADC0809，正好能采集16路温度信号。

（2）16路压力信号的精度要求是精确到0.1％，8位的AD已不能满足要求，假如所测的最大压力为1个大气压，

如果用8位AD，则其分辨率为100000/255=392,而使用16位AD其分辨率为100000/65535=1.5，所以选

用16路AD较为精确。系统使用的是AD7701(相关资料请见本次作业第二题)，AD7701内部不含多路开关，所以要外接多路开关，系统中使用的多路开关是CD4067B，CD4067B是16通道双向多路模拟开关，它具有两种电源输入端，VDD和VSS，可以在-0.5~18V之间进行选择。

（3）48路流量信号的精度要求是精确到0.1％，同压力信号一样，8位AD不能满足精度要求，故采用16位AD,系统中采用的还是AD7701。由于流量信号对采集的速度要求不是很高，所以采用多通道共用放大器，采样保持器和AD转换器。48路流量信号可以用3片CD4067B进行切换，由多路开关轮流采集流量信号，经放大器，采样保持器和AD转换进入单片机。

（4）10物位信号的精度要求同温度信号，其精度要求是精确到0.5％，所以采用8位的AD7574, 与ADC0809不同的是其内部不含多路开关，10信号如使用两片多路开关，则增加了系统的复杂度，所以采用一片CD4067B 即可。AD7574采用CMOS工艺，单片行，含有内部时钟振荡器，+5V供电，芯片内部设有比较器和控制逻辑，以及功耗低，转换速度快的逐次逼近型A/D转换器。

2．选一串行的16位ADC。

答：所选的AD7701可变串行接口、16位模／数转换器，以下是相关资料。

AD7701是美国AD公司推出的16位电荷平衡式A／D转换器它具有分辨率高、线性度好、功耗低等特点，并且由于该芯片采用了采样技术和线性兼容CMOS工艺集成技术，且片内含有自校准控制电路，可以有效地消除内部电路、外部电路的失调误差和增益误差G，AD7701具有灵活的串行输出模式，其转换结果通过串行接口输出，数据输出速率达4kbps。串行接口有异步方式、内时钟同步方式和外时钟同步方式三种：：异步方式可以直接与通用异步接收／发送器(UART)接口；内时钟同步方式可将串行转换结果经移位寄存器转换为并行输出；外时钟同步方式可以连接与单片机接口。所以它具有精度高、成本低、工作温度范围宽、抗干扰能力强等特点。因此适用于遥控检测、过程

(1)主要性能:

．AD7701芯片内含有自校准电路

．片内有可编程低通滤波器；

．拐点频率；0．1Hz一10HZ

．可变串行接口：分辨率16位；

．线性误差：0．0015％：

·功耗低。正常状态：40mW；睡眠状态：10uW。

(2)芯片引肿图和引脚说明:

AD770I的核心部分是二阶调制器和6阶高斯低通数字滤波器

构成的16位ADC，另外有校准控制器、校准SRAM、时钟发

生器和串行接口电路。AD7701芯片的引脚名称和说明如下。

MODE：串行接口方式选择。AD7701

方式。

当MODE接十5v时，串行接口工作在内时钟同步方式。AD7701可以通过外部移位寄存器将串行数据转换为并行数据输出。

当引脚MODE接DGND时，AD7701串行接口工作于外时钟同步方式。在这种方式下，AD7701能直接与具有同步串行接口的单片机连接，也可以利用普通I／O端口，通过软件编程产生SCLK时钟以读取AD770I的转换数据。

当引脚MODE接一5V时，AD7701串行接口工作于异步方式。在这种工作方式下，

AD7701可以直接与通用异步接收发送器(UART)相连接，适用于AD7701与单片机(或微控制器)之间的距离比较远的应

用场合。

SDATA：串行数据输出口，由MODE脚决定其输出模式.

DRDY：数据准备端。在数据寄存器内数据准备好时为低电平，在数据传送完后为高电平。

CS：此片选信号为低电平时，启动串行口发送数据。

CLKIN、CLKOUT：在使用内部主时钟时，此两个引脚接晶振；使用外部时钟时则由CLKIN端输入，CLKOUT悬空或向其它电路提供时钟信号。

SCLK：串行时钟口。在异步通信、同步外部时钟方式时为输入；在同步内时钟方式时为输出。

VREF；参考电压源。

AlN；模拟输入端。输入范围为-2．5v一+ 2．5V

BP／UP:单／双极性输入端。接低电平为单极性方式，AM的输入电压范围为0一+VREF；接高电平为双极性方式，AlN的输入电压范围为一VREF一+VREF。

DGND；数字地。

AGND：模拟地。

DVSS、AVSS；数字和模拟负电源，接-5v

SLEEP：睡眠工作方式选择端，接低电平时为睡眠工作方式

DVDD、AVDD：数字和模拟正电源。

CAL:启动校准的输入引脚。

SC1、SC2：校准方式选择的输入引脚，当引脚CAL‘保持大干4个时钟周期的高电平后，A1D7701复位，在CAL的下降沿启动校准过程。AD7701有两种校准方式，即自校准和系统校准，系统校准又分为系统零点校准、系统满量程校准和单步系统校准三种类型。通过校准可消除内部误差。

3.选一16位并行ADC.

答：所选的是16位并行ADC是AD9676A,以下是相关资料：

（1）AD976A 功能概述：

AD576是一个+5V单电源供电的高速，低功耗16位逐次逼近式A/D转换器,转换速度为2000KSPS,功耗为100mW,AD976A 的集成性好,内部包含2.5V参考电压源,高速并行接口和时钟.出厂前芯片的所有线性误差都得到了补偿,并且,诸如SNR(信噪比)和THD(总谐波失真) 0等的交流参数及失调,增益和线性度都得到全面测试.

(2) 引脚功能

AD976A具有窄型28脚DIP,SSOP及SOIC三种封装形式,芯片各引脚功能简述如下:

○1VIN(1脚):模拟输入.该引脚和模拟信号源之间连接一个200欧姆的电阻，满量程输入范围为0~+_10V。

○2AGND1(2脚)：模拟地。作为VREF引脚的参考地.

○3REF（3脚）：基准输入，输出。该引脚为内部+2.5V基准的输出或从该引脚输入一个外部基准.两种情况下,均应在该引脚和REF引脚之间接入一个2.2uF的钽电容。

○4CAP(4)脚:基准缓冲器输出(该引脚和AGND2引脚之间接入一个,2.2uF的钽电容

○5AGND2(5脚):’模拟地.

○6D15(MSB)(6脚)：数据位15.

○7D14~D8(7脚~13脚)：数据位14~18.

○8DGND(14脚)：’数字地。

○9D7~D1(15脚~21脚)脚：数据位7~1.

10D0(LSB)(,22脚):’数据位0.

○

○11BYTE(23脚)：字节选择，数据按上面所述方式输出，6脚为MSB,22脚为LSB

BYTE为高时，高低8位数据交换输出，D15~D8在15~22脚输出，D0~D7在

脚输出。

○12R/C(24脚)：读/转换输入,CS为低时,R/C的下降沿使芯片内部的采样/保持进

入保持状态并开始一次转换R/C的上升沿允许输出数据位.

○13CS(25脚):’片选输入,内部与R/C相或,R/C为低时,CS下降沿初始化一次转换,R/C为高时,CS下降沿允许输出数据

位,CS为高时,输出数据位呈高阻状态.

○14BUSY(26脚)：’忙输出。一次转换开始时，BUSY变低并维持到该次转换结束,数据锁入输出锁存器,CS为低,RC为高

时,BUSY变高,输出数据有效.

○15VANA(27脚)’模拟电源,一般为+5V.

○16VDIG(28脚):’数字电源,一般为+5V.

4.选一内嵌16位AD的单片机。

答：所选单片机为MOTOROLA公司生产的9S12H256BDGV1，详细资料请见附件的PDF格式文件。

5.如何驱动1KW/380V的电器？

答：如图下图所示：当微型计算机的输出口（此处以P1.0为例），输出一个高电平经过反相器7404后，变为低电平，此时，发光二极管导通并发光，使得光敏三极管导通，从而，使得后一级得三极管导通，进而启动固态继电器工作，最终启动三相电机工作，这就实现了小电流（电压），驱动大电流（电压）的负载工作，进一步可以实现远程控制。

~380V

6.有500KHZ,2MHZ信号要求用T0/T1计数，会出现什么情况？如何解决？

答：（1）对于12MHZ的晶体振荡器来说，外部计数脉冲的最高频率为振荡器频率的1/24,所以500KHZ的信号可以计数，而2MHZ的信号则不能计数。因为对于T0和T1来说，当输入信号由1至0跳变，计数寄存器的值增1，每个机器周期的S5P2期间，对外部输入进行采样。如在第一个周期中采得的值为1，而在下一个周期中采得的值为0，则在紧跟着的下一个周期的S3P1期间，计数增1，由于确认一次下跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，所以对于12MHZ的晶体振荡器来说，外部计数脉冲的最高频率为500KHZ。

（2）对于2MHZ的信号先进行4分频再输入单片机即可。

7.直接运用51资源输出1M/2MHZ的信号。

答：（1）对于1MHZ的信号可以通过定时器T0/T1工作再模式2的情况下，把TH1的初值预置为255（0FFH），并使C/T=0，即可输出频率为1MHZ的信号。

（2）对于2MHZ的信号可从单片机的ALE脚输出，因为ALE端周期性地出现频率为振荡频率的1/6的正脉冲信号。

8.用程序实现三角波0~5V,fmax=?

答：假设使用8位D/A实现此波形输出，则最大频率为1.96KHZ

程序如下：

BEGIN:MOV A,#0FFH ；设下限值

MOV DPTR,#0F8H ；端口地址

UP：MOVX @DPTR,A ;启动D/A转换

INC A

CJNE UP ;是否超过上限？

DEC A

DOWN:MOVX @DPTR,A ；启动D/A转换

DEC A

JNZ DOWN ;是否到达下限？

JMP BEGIN ;一周期结束，下一周期开始

温度常用测量方法及原理

温度常用测量方法及原理 （1）压力式测温系统是最早应用于生产过程温度测量方法之一，是就地显示、控制温度应用十分广泛的测量方法。带电接点的压力式测温系统常作为电路接点开关用于温度就地位式控制。 压力式测温系统适用于对铜或铜合金不起腐蚀作用场合，优点是结构简单，机械强度高，不怕振动；不需外部电源；价格低。缺点是测温范围有限制（-80~400℃）；热损失大，响应时间较慢；仪表密封系统（温包，毛细管，弹簧管）损坏难以修理，必须更换；测量精度受环境温度及温包安置位置影响较大；毛细管传送距离有限制。 （2）热电阻热电阻测量精度高，可用作标准仪器，广泛用于生产过程各种介质的温度测量。优点是测量精度高；再现性好；与热电偶测量相比它不需要冷点温度补偿及补偿导线。缺点是需外接电源；热惯性大；不能使用在有机械振动场合。 铠装热电阻将温度检测元件、绝缘材料、导线三者封焊在一根金属管内，它的外径可以做得很小，具有良好的力学性能，不怕振动。同时，它具有响应快，时间常数小的优点。铠装热电阻可制成缆状形式，具有可挠性，任意弯曲，适应各种复杂结构场合中的温度测量。 （3）双金属温度计双金属温度计也是用途十分广泛的就地温度计。优点是结构简单，价格低；维护方便；比玻璃温度计坚固、耐振、耐冲击；示值连续。缺点是测量精度较低。 （4）热电偶热电偶在工业测温中占了很大比重。生产过程远距离测温大多使用热电偶。优点是体积小，安装方便；信号远传可作显示、控制用；与压力式温度计相比，响应速度快；测温范围宽；测量精度较高；再现性好；校验容易；价

低。缺点是热电势与温度之间是非线性关系；精度比电阻低；在同样条件下，热电偶接点易老化。 （5）光学高温计光学高温计结构简单、轻巧、使用方便，常用于金属冶炼、玻璃熔融、热处理等工艺过程中，实施非接触式温度测量。缺点是测量靠人眼比较，容易引入主观误差；价格较高。 （6）辐射高温计辐射高温计主要用于热电偶无法测量的超高温场合。优点是高温测量；响应速度快；非接触式测量；价格适中。缺点是非线性刻度；被测对象的辐射率、辐射通道中间介质的吸收率会对测量造成影响；结构复杂。（7）红外测温仪（便携式）特点是非接触测温；测温范围宽（600~1800℃ /900~2500℃）；精度高示值的1%+1℃；性能稳定；响应时间快（0.7s）；工作距离大于0.5m。

各种温度计原理

光测高温计（optical pyrometer） 原理： 集中于一幕屏（screen）上，幕屏后装一红色滤镜，仅让波长为之辐射能透过，俾使观察者易观察幕屏上之情形。同时另装一标准钨丝灯，其发出之辐射能亦可集中在幕屏上，以作为比较。调整变阻器以调整通过标准钨丝灯之电流，使标准光源在幕屏上之亮度（brightness）与辐射热之亮度相等。此时变阻器之刻度即代表此辐射热源之温度。 优缺点： 优点： 1. 轻便 2. 可测1000度C以上之高温 3. 勿需接近待测物 缺点： 1. 需人工操作 2. 因人工操作，可能产生读出误差 辐射高温计（Rediation pyrometer） 原理：当热源放射之辐射光射到物体时，则使该物体之温度上升，温度上升的程度与热源辐射光之强度成一定的关系。因此如将高温待测物体放射出之辐射光用小型之受光器予以吸收，而测受光器温度之上升，便可测知高温待测物之温度。

双金属温度计（bimetal thermometer） 原理： 将二种或二种以上具有不同膨胀系数之金属片焊合在一起，当温度改变时，因金属片膨胀程度之不同而使此金属片组产生弯曲。如将此金属片组之一端固定，另一端装上指针则因偏转而产生指示。 构造： 将具有不同物理特性（热膨胀）之两合金熔合在一起成双金属片。再将之形成螺旋形状，其两合金之一，系一种称为因钢之镍合金，易于受热时几乎全无膨胀；另一乃使用一种镍合金，于受热时膨胀甚多。将该两合金熔接在一起，辗平至想要厚度，使成双金属片。 使用说明： Ⅰ、工业上常用之双金属膨胀温度仪器，其低膨胀金属多用恒范钢，此为一种含镍36%的镍铁合金。高膨胀金属在较低温时用青铜，高温度时用镍。 Ⅱ、为保持其精确度，此种温度计不宜长期连续使用，以防金属片组产生弹性疲乏现象。 Ⅲ、含有金属片组部分应全部插入待测流体中，以求取测得的温度之精确。 Ⅳ、为消除辐射能之影响，金属片组之外壳应为光滑之金属表面。

电阻温度计工作原理及使用

电阻温度计适用于长期埋设在水工结构物或其它岩土工程结构物内或表面，测量结构物内部或表面的温度。用VW-102A型振弦读数仪或MCU-32型分步式模块化自动测量单元测量,测量读数直接显示为摄氏温度值。 工作原理： 电阻温度计其内部有精密电阻感温元件，可直接测出埋设点的电阻值随温度的变化量,通过观测电缆传输至采集装置,经处理显示出实时测量的摄氏温度值。 电阻温度计用WW-102A型读数仪测量,读数显示为摄氏温度值, 不需要换算。 使用指南： 1电缆故障检查 电阻温度计电缆接长用型号为YSPT - 2水工专用观测电缆,其电缆电阻值约为40Q/km 左右。 1.1用万用表测量(白、绿芯线)的电阻值:正常情况在温度25°C时应为3kQ左右,再加上电缆的电阻值。

a)如果电阻测值正常，请检查读数仪及其测量连接线; b)如果电阻测值非常大或无穷大，电缆可能是断路; c)如果电阻测值非常小,电缆可能短路。 其表现为读数仪测量不出温度值。 1.2用100V直流兆欧表或万用表测量温度计芯线(白、绿线对地线)的电阻,其测值如果很小< 5MQ，可能电缆接头进水短路。 其表现为读数仪测量正常，MCU-32型分布式模块自动测量单元测量频率值可能会引起测值不稳,测量温度值将比正常值偏低10 ~ 20°C左右。 2读数仪测值不稳 a)将屏蔽线并接到读数仪测量线的绿线夹子上; b)可能电缆接头处进水,将其剪掉,重新连接; c)确定电阻温度计的电阻基值，正确选择读数仪的电阻基值; d)检查附近是否有干扰源，如电动机、发电机、天线或交流动力电缆，远离上述干扰源。 3注意事项 电阻温度计安装就位前、后应及时测量其温度值，根据温度计的编号和设计编号作好记录并存档，特别注意保护温度计的信号引出电缆。 南京葛南实业有限公司是专业从事安全监测仪器及其自动化数据采集设备研发、生产、销售、服务的高科技企业。公司产品广泛应用于水利水电、铁路桥梁、矿山隧道、海洋边坡、基坑建筑等工程领域，其中智能振弦式传感器技术水准国内领先，是业界智能传感器技术的领跑者。

详解各种温度计原理介绍(优质严选)

详解各种温度计原理介绍（附图说明）温度计是测温仪器的总称，可以准确的判断和测量温度。其制造的原理主要有以下几个方面：一是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；二是在定容条件下，气体（或蒸汽）的压强因不同温度而变化；三是热电效应的作用；四是电阻随温度的变化而变化；五是热辐射的影响等。根据这些作用原理，目前已经开发出许多种类的温度计，下面就和小编一起看看个各种温度计的工作原理吧！ 1. 电阻温度计 铂电阻温度计 工作原理：利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度或者与温度有关的参数。 工作特点：精度高，低漂移，测量范围宽，一般用于低于600℃的温度测量。 2. 温差电偶温度计

温差电偶温度计 工作原理：利用温差电偶，将两种不同金属导体的两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热，另一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计。 工作特点：根据两种金属材料的不同，温度计测量范围也不同，如铜和康铜构成的温差电偶的测温范围在200～400℃之间；铁和康铜则被使用在200～1000℃之间；由铂和铂铑合金（铑10%）构成的温差电偶测温可达千摄氏度以上；铱和铱铑（铑50%）可用在2300℃；若用钨和钼（钼25%）则可高达2600℃。 3. 指针式温度计 指针式温度计 工作原理：利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片。为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状。当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连，因此，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度。 工作特点：温度显示直观方便；安全可靠，使用寿命长；多种结构形式，可满足不同要求；可以直接测量各种生产过程中的-80℃～500℃范围内液体、蒸汽和气体介质温度。 4. 玻璃管温度计

测温仪原理

红外测温原理简介 红外测温仪分类 红外测温仪通过物体发出的红外辐射能量大小来确定物体的温度。理论上讲，任何高于绝对零度的物体都能发出红外辐射能量。红外测温仪按测量波长的多少可分为单色测温仪、双色测温仪、多色测温仪。 单色红外测温仪原理 目前市场上的单色测温仪，多为窄波段测温仪。它的测温原理是通过物体某一狭窄波长范围内发生的辐射能量，来决定温度的大小。测温仪测量的是一个区域内的平均温度，测量值受发射率、镜头的污染以及背景辐射的影响。 物体发出辐射能量的大小与发射率有一定关系。发射率越大，物体发出的红外线能量越大。物体的发射率与物体表面的状态有一定关系，表面的粗糙度、亮暗程度、不同材质都会影响发射率。所以在使用单色测温仪时，常会有一张不同材质的发射率表。 （2）双色测温仪原理 不同大气窗口下，选用的探测器类型 窗口1 Si （硅） 窗口2 Ge （锗）InGaAs （铟镓砷） 窗口3 PbS(硫化铅) ExInGaAs （扩展型铟镓砷） 窗口4 PbSe(硒化铅) Thermopile （热电堆） 窗口5 Thermopile （热电堆） 窗口6 发射率变化、镜头的污染以及背景辐射的影响，与波长的选择有关系。选择特殊波长范围 的测温仪，能够使单色测温仪尽量克服传输介质的干扰。比如水蒸汽、各种气体等其它物质的影响。选择短波长测温，可以使红外测温仪受发射率的影响降到最低。长波长测温仪通常用来测量 低于200℃的目标或特殊介质的测量。

双色红外测温原理 比色测温仪又称双色测温仪。它是利用邻近通道两个波段红外辐射能量的比值来决定温度的大小。比值与温度的关系是线性的，这是由探测器的性能决定的。 双色测温仪能够消除水汽、灰尘、检测目标大小变化、部分被遮挡、发射率变化等的影响，双色测温仪测量绝大数灰体材料时不需要修正双色系数，双色测温仪测量一个区域内最高温度的平均值。 思捷光电的双色红外测温仪可以克服严重水汽、灰尘、检测目标大小变化、部分被遮挡、发射率变化等的影响，即使检测信号衰减95%，也不会对测温结果有任何影响。软、硬件设计适用于一百万倍信号动态范围的可靠检测，满足用户对仪器的精度和分辨率等要求。 双色测温仪与单色测温仪比较的优势 双色测温不会随物体表面的状态而变化（表面粗糙度不一样、或表面的化学状态不一样），不会影响测温的准确性，而单色测温仪就会有影响。

热电偶测温基本原理

1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B 的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 A,B 两种导体，一端通过焊接形成结点，为工作端，位于待测介质。另一端接测温仪表，为参考端。为更好地理解下面的内容，我们将以上测温回路中形成的热电动势表示为EAB(T1,T0),理解为：A、B两种导体组成的热电偶，工作端温度为T1,参考端温度为T0，形成的热电动势为EAB(T1,T0)。 需要特别强调的是：热电偶测温，归根结底是测量热电偶两端的热电动势。测量仪表能够让我们看到温度数值，是因为它已经将热电动势转换成了温度。 图中，工作端温度T1, A、B与C、D连接处温度为T2，测量仪表端(参考端)温度为T0。 我们可以把总回路的总电动势E 分成两段热电动势的和，即A、B为一段，热电动势为EAB(T1,T2)，C、D为另一段，热电动势为ECD(T2,T0), 即： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0) (热电偶中间导体定律) (1)

在上图中，如果C、D的材质和A、B完全一样，即C即为A，D即为B,相当于热电偶A、B 在T2(中间温度)处产生了一个连接点，此时，回路总电势为： E= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (热电偶中间温度定律) (2) 从式(2)我们可以看出，只要是相同的热电偶，中间产生了连接点，则总电势与连接点的温度(中间温度)无关，而只与工作端和参考端的温度有关。这正是我们希望得到的。我们在热电偶布线中，不需要考虑中间有没有连接点，也不需要考虑连接点的温度，而是和一根热电偶连接到介质和测量仪表一样。 再来比较式(2)和式(1)。如果我们能找到某种材料C、D，它能满足： ECD(T2,T0)= EAB(T2,T0) (3) 则式(1)成为： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0)= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (4) 满足式(3)的材料C、D我们称为热电偶A、B的补偿导线。 式(4)还告诉我们，使用了补偿导线，我们将T2延伸到了T0，但最后我们的测量结果与T2无关，这样我们也可以理解为，因为我们使用了导线C、D，是它补偿了T2处连接所产生的附加电势，而使得我们最终测量不需要再考虑T2，这也是C、D为什么叫补偿导线的原因， 2．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

温度计的设计报告

温度计的设计 一、设计内容和要求 本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个单片机数字温度计。其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。通过利用数字温度传感器DS18B20进行设计，能够满足实时检测温度的要求，同时通过LED数码管的显示功能，可以实现不间断的温度显示，并带有复位功能。 本次设计的主要思路是利用51系列单片机，数字温度传感器DS18B20和LED数码显示器，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统，即数字温度计。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的目的。 通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。根据实验要求实现测温范围在-55~128 o C的LED数码管显示。 本次设计的主要要求： （1）根据设计需要，选用AT89C51单片机为核心器件； （2）温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口P0.0引脚相连； （3）显示电路采用8个LED数码管显示器接P1口并行显示温度值，数码管由P2口(P2.2~P2.3)选通，动态显示。 （4）给出全部电路和源程序。 二、课程设计的目的和意义 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。 温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。近年来，数字温度表广泛应用在各个领域，它与模拟式温度表相比较，归纳起来有如下特点。⑴准确度高，⑵测量范围宽、灵敏度高，⑶测量速度快，⑷使用方便、操作简单，⑸抗干扰能力强，⑹自动化程度高，⑺读数清晰、直观方便。 数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。 三、课程设计的总体方案和思路 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单

温度计工作原理

温度计工作原理 看看屋里屋外，您会发现有许多设备，它们的作用就是测量温度的变化： 院子里的温度计可以告诉您外面多热或多冷。 厨房里的肉类和糖果温度计可以测量食物的温度。 加热炉里的温度计可以控制什么时候开关。 烤箱里的温度计可以保持设定的温度（热）。 冰箱里的温度计可以保持设定的温度（冷）。 药柜里的体温计可以准确测量一个小范围内的温度。 所有这些设备都在以某种方式测量温度。在本篇文章中，我们将了解现在使用的各种温度计技术及其工作原理。您还可以制作自己的温度计！ 球状温度计就是您可能从小就在用的玻璃温度计。这种温度计含有某种液体， 通常是水银。 球状温度计依据的是一个简单的原理，即液体的体积会随温度的变化而变化。 液体变冷时收缩，变热时膨胀，这一原理同样适用于气体，也是热气球的工 作原理。 您可能每天都会接触液体，但是您可能没有注意到，水、牛奶和食用油的体 积都会随着温度的变化而变化，这些变化是相当小的。所有的球状温度计都 使用一个大大的球和一根细细的管子来突出体积的变化。如果您自己动手做 一个球状温度计，您就会亲眼看到这一点。下面就是您需要的物品： 带不透水密封盖的玻璃罐或玻璃瓶，盖子应为金属或塑料制成的旋盖。 我用的是1360克的苹果酱罐。罐子必须是玻璃的，这样您挤压它时， 它的形状不会发生改变。 一把钻头，或一把锤子和一颗大钉子。 一些橡皮泥、油灰、填缝剂或口香糖。 吸管，约23厘米长，越细越好，最好是透明的。 一些食用色素（非必需）。 制作温度计： 1.在罐子盖上打一个孔，孔的大小应尽可能地接近吸管的直径。 2.将吸管的一端插入孔中，然后密封孔的四周，要用橡皮泥把盖子的内外两侧都密封 住。完成后，它看起来应该是下面这样的：

温度计的种类及其应用

温度计的种类及其应用 Zdg喵喵温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。而温度计是判断和测量温度的仪器。从测温范围来看，在低温区域（<550℃）通常采用膨胀式、电阻式、热电式等接触式温度计；而在高温区域（>550℃）通常采用辐射式非接触温度计。下面据此介绍各种温度计种类和原理。 一、低温区域 1.膨胀式温度计利用气体、液体、固体热胀冷缩的性质测量温度。 (1)气体温度计利用一定质量的气体作为工作物质的温度计。用气体温度计来体现理想气体温标为标准温标。用气体温度计所测得的温度和热力学温度相吻合。气体温度计是在容器里装有氢或氮气（多用氢气或氦气作测温物质，因为氢气和氦气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广），它们的性质可外推到理想气体。这种温度计有两种类型：定容气体温度计和定压气体温度计。定容气体温度计是气体的体积保持不变，压强随温度改变。定压气体温度计是气体的压强保持不变，体积随温度改变。 (2)液体温度计利用作为介质的感温液体随温度变化而体积发生变化与玻璃随温度变化而体积变化之差来测量温度。温度计所显示的示值即液体体积与玻璃毛细管体积变化的差值。玻璃液体温度计的结构基本上是由装有感温液(或称测温介质)的感温泡、玻璃毛细管和刻度标尺三部分组成。感温泡位于温度计的下端，是玻璃液体温度计感温的部分，可容纳绝大部分的感温液，所以也称为贮液泡。感温泡或直接由玻璃毛细管加工制成(称拉泡)或由焊接一段薄壁玻璃管制成(称接泡)。感温液是封装在温度计感温泡内的测温介质．具有体膨胀系数大，粘度小．在高温下蒸气压低，化学性能稳定，不变质以及在较宽的温度范围内能保持液态等待点。常用的有水银．以及甲苯、乙醇和煤油等有机液体。玻璃毛细管是连接在感温泡上的中心细玻璃管，感温液体随温度的变化在里面移动。标尺是将分度线直接刻在毛细管表面，同时标尺上标有数字和温度单位符号，用来表明所测温度的高低。 (3)双金属温度计双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测 仪表。可以直接测量各种生产过程中的-80℃~+500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。双金属温度计的工作原理是利用二种不同温度膨胀系数

温度计的使用教案

温度计的使用教案． 温度计的使用教案 【教学目标】 1、：知道温度的概念；知道温度计的工作原理及使用方法；能够使用温度计进行简单的测量。 2、过程与方法：通过动手制作简单的温度计，让学生体验科学探究的乐趣。 【教学方法】教师演示实验引导，学生实验探究。 【教学手段与准备】传统教学手段与多媒体教学相结合；若干只

烧杯、冷水、热水、温水、实验常用温度计、寒暑表、带玻璃管的小瓶。 【教学过程】 1、巧设实验、导入新课。 首先在讲台上放置冷、热、温三杯水，然后找一位学生走上讲台，先把两根手指分别放入热水和冷水中，一段时间以后，将手指取出然后同时放入温水中，我会问：两只手对温水的感觉相同吗?让学生描述自己的感受。接着我会追问：凭感觉判断温度可靠吗？要想准确知道物体的温度该怎么办呢？这样很自然的导入课题——温度计。 2、启发思维、新课教学。 首先我会向学生展示冬季与夏季的图片，启发学生思考为什么在夏季和冬季会感到热和冷呢？为何有如此大的差别呢？学生根据生活经 验会很容易回答：因为温度不同。进而我会引导学生总结得出温度的概念及其单位。温度——物体的冷热程度；单位:摄氏度(℃)。接下来让同学们说一说生活中常见的温度值，比如人体的正常体温、沸水的温度、冰水混合物的温度等等。随后给学生讲解摄氏温度的相关知识，包括0C和100C的具体规定，以及0到100摄氏度之间刻度的划分，为后面的自制温度计铺平了道路。掌握了温度的概念，接下来是我新课教学中的重点部分——温度计。为了培养学生动手、动脑的能力，我将带领学生自制温度计。学生在我的引导下积极讨论，大胆尝试，像发明家一样研制温度计，体验发明创造的无穷乐趣。学生在制作过程中深刻的理解了温度计的构造及其原理，从而掌握重点，

各种温度测量的原理及特点

各种温度测量的原理及特点 刘国兵2012/6/13温度是表示物体冷热程度的物理量，最常见的物理量之一，如：气温、体温、水温、油温、锅炉温度、电器温度等。随着科学技术的发展，对温度的测量也是多种多样，以下分别做简单介绍： 1.酒精温度计 利用酒精热胀冷缩的性质制成的温度计，也是最常见的环境温度计，外壳透明，内部红色酒精温度条；其成本和安全性比水银温度计高，一般测量温度范围是-114℃~ 78℃，可满足测量体温和气温的要求。 2.水银温度计 与酒精温度计类似，利用水银的热胀冷缩制成；水银的冰点是:-39℃,沸点是:356.7℃，其冰点相对酒精要低，所以对于低温环境，北极、珠穆朗玛峰等不适用； 但其较高的沸点，高精度，通常用来做科学实验和测量人体温度等。 3.热电阻温度计 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪，医疗方面也可作为电子体温计。一般测量温度范围为-200℃~ 800℃。

4.热电偶温度计 热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点热电偶温度不同时，就会在回路内产生热电流。其测温范围一般为-200℃~ 1300℃，特殊情况下可高达－270℃～2800℃。 相对于热电阻，热电偶测量精度一般不如热电阻，但是其测温范围更宽（特别是高温部分），测量速度快，能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。 5.红外测温仪 红外测温仪采用非接触红外传感技术对目标进行安全、准确、快速、可靠的测量。 红外测温的原理：自然界中一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会辐射出红外线，而辐射出的红外线的能量和温度是成正比的关系，红外测温仪就是通过透镜（如菲涅尔透镜）收集并汇集红外能量到红外传感器上，将其转化成一个电压信号，标定此电压与实际温度的对应关系，即可得到所测目标温度值。 目前红外测温仪及应用系统，已广泛应用于测量机械、化工、陶瓷、轻工、食品、冶金、电力、热处理等行业高温、危险及难以接近物体表面的温度。 6.双色红外测温仪 双色红外测温仪是红外测温仪的一种。即测量物体在两个不同光谱范围内发出的红外辐射亮度并由这两个辐射亮度之比推断物体的温度。 双色红外测温仪工作原理：在选定的两个红外波长和一定带宽下，它们的辐射能量之比随着温度的变化而变化。利用两组带宽很窄的不同单色滤光片，收集两个相近波段内的辐射能量，将它们转化成电信号后再进行比较，最终由此比值确定被测目标的温度。

5种常见温度计的工作原理

5种常见温度计的工作原理（动图） 介绍以下五种常见的工业用温度计：液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶温度计、热电阻温度计。 液体膨胀式温度计 液体膨胀式温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制造而成的。最常见的为玻璃管液体温度计，它利用玻璃管内液体的体积随温度的升高而膨胀的原理。由液体存储器、毛细管、标尺、安全泡四部分组成。液体可为：水银、酒精、甲苯等。 图：玻璃管液体温度计 使用玻璃管液体温度计时，视线应与标尽垂直，并与液柱于同一水平面上，手持温度计顶端的小耳环，不可触摸标尺。 固体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计利用两种线膨胀系数不同的材料制成。常见的类型有：杆式温度计（一般采用膨胀系数较大的固体材料构成），双金属片式温度计（它的感温元件是由膨胀系数不同的两种金属片牢固地结合在一起制成）。

固体膨胀式温度计具有结构简单、可靠的优点，但精度不高。 压力式温度计 压力式温度计是利用密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质，通过对工作介质的压力测量来判断温度值的一种机械式仪表。压力式温度计的工作介质可以是气体、液体或蒸汽。 压力式温度计简单可靠、抗震性能好，具有良好的防爆性，故常用在飞机、汽车、拖拉机上，也可用它做温度控制信号；这类温度计动态性能差，示值的滞后大，不能用于测量迅速变化的温度。 热电偶温度计

热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。 根据热电偶的材质和结构不同，可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。 热电阻温度计 随着温度的升高，导体或半导体的电阻会发生变化，温度和电阻间具有单一的函数关系，利用这一函数关系来测量温度的方法，即为热电阻测温法，用于测温的导体或半导体被称为热电阻。 图：三线制热电阻温度计 测温用的热电阻主要有金属电阻和半导体两大类。热电阻引线有两线制、三线制和四线制3种。

RTD温度计工作原理

RTD温度计工作原理 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。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。 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。 RTD温度计工作原理金属膨胀原理设计的传感器 金属在环境温度变化后会产生一个相应的延伸，因此传感器可以以不同方式对这种反应进行信号转换。 双金属片式传感器 双金属片由两片不同膨胀系数的金属贴在一起而组成，随着温度变化，材料A比另外一种金属膨胀程度要高，引起金属片弯曲。弯曲的曲率可以转换成一个输出信号。 双金属杆和金属管传感器 随着温度升高，金属管（材料A）长度增加，而不膨胀钢杆（金属B）的长度并不增加，这样由于位置的改变，金属管的线性膨胀就可以进行传递。反过来，这种线性膨胀可以转换成一个输出信号。 液体和气体的变形曲线设计的传感器 在温度变化时，液体和气体同样会相应产生体积的变化。 多种类型的结构可以把这种膨胀的变化转换成位置的变化，这样产生位置的变化输出（电位计、感应偏差、挡流板等等）。 电阻传感 金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。 对于不同金属来说，温度每变化一度，电阻值变化是不同的，而电阻值又可以直接作为输出信号。 电阻共有两种变化类型

正温度系数 温度升高 = 阻值增加 温度降低 = 阻值减少 负温度系数 温度升高 = 阻值减少 温度降低 = 阻值增加 热电偶传感热电偶由两个不同材料的金属线组成，在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。由于它必须有两种不同材质的导体，所以称之为热电偶。不同材质做出的热电偶使用于不同的温度范围，它们的灵敏度也各不相同。热电偶的灵敏度是指加热点温度变化1℃时，输出电位差的变化量。对于大多数金属材料支撑的热电偶而言，这个数值大约在5～40微伏/℃之间。 由于热电偶温度传感器的灵敏度与材料的粗细无关，用非常细的材料也能够做成温度传感器。也由于制作热电偶的金属材料具有很好的延展性，这种细微的测温元件有极高的响应速度，可以测量快速变化的过程。

热电偶测温基本原理

A,B 两种导体，一端通过焊接形成结点，为工作端，位于待测介质。另一端接测温仪表，为参考端。为更好地理解下面的内容，我们将以上测温回路中形成的热电动势表示为EAB(T1,T0),理解为：A、B两种导体组成的热电偶，工作端温度为T1,参考端温度为T0，形成的热电动势为EAB(T1,T0)。 需要特别强调的是：热电偶测温，归根结底是测量热电偶两端的热电动势。测量仪表能够让我们看到温度数值，是因为它已经将热电动势转换成了温度。 图中，工作端温度T1, A、B与C、D连接处温度为T2，测量仪表端(参考端)温度为T0。 我们可以把总回路的总电动势E 分成两段热电动势的和，即A、B为一段，热电动势为EAB(T1,T2)，C、D为另一段，热电动势为ECD(T2,T0), 即： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0) (热电偶中间导体定律) (1) 在上图中，如果C、D的材质和A、B完全一样，即C即为A，D即为B,相当于热电偶A、B 在T2(中间温度)处产生了一个连接点，此时，回路总电势为： E= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (热电偶中间温度定律) (2) 从式(2)我们可以看出，只要是相同的热电偶，中间产生了连接点，则总电势与连接点的温度(中间温度)无关，而只与工作端和参考端的温度有关。这正是我们希望得到的。我们在热电偶布线中，不需要考虑中间有没有连接点，也不需要考虑连接点的温度，而是和一根热电偶连接到介质和测量仪表一样。 再来比较式(2)和式(1)。如果我们能找到某种材料C、D，它能满足： ECD(T2,T0)= EAB(T2,T0) (3 ) 则式(1)成为： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0)= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (4) 满足式(3)的材料C、D我们称为热电偶A、B的补偿导线。 式(4)还告诉我们，使用了补偿导线，我们将T2延伸到了T0，但最后我们的测量结果与T2无关，这样我们也可以理解为，因为我们使用了导线C、D，是它补偿了T2处连接所产生的附加电势，而使得我们最终测量不需要再考虑T2，这也是C、D为什么叫补

双金属温度计原理

涨知识 1.双金属温度计原理 1）.双金属温度计原理--简介 双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表，它可以直接测量各种生产过程中的-80℃-+500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。工业用双金属温度计主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片，利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。当温度发生变化时，感温器件的自由端随之发生转动，带动细轴上的指针产生角度变化，在标度盘上指示对应的温度。 2）.双金属温度计原理--结构 双金属温度计是将绕成螺纹旋形的热双金属片作为感温器件，并把它装在保护套管内，其中一端固定，称为固定端，另一端连接在一根细轴上，成为自由端。在自由端线轴上装有指针。表壳材料可以是钢板、铸合金和不锈钢板;检测元件还具有抽芯式结构;可调角型温度传感器的表头部分借助于波纹管，转角机构等零件，可以由角型到直型或从直型到角型任意角度转变。

3）双金属温度计原理 双金属温度计的工作原理是利用二种不同温度膨胀系数的金属，为提高测温灵敏度，通常将金属片制成螺旋卷形状，当多层金属片的温度改变时，各层金属膨胀或收缩量不等，使得螺旋卷卷起或松开。由于螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自由转动的指针相连，因此，当双金属片感受到温度变化时，指针即可在一圆形分度标尺上指示出温度来。 二．温度传感器原理- -简介 温度是一种表征物体冷热程度的物理量，而温度传感器就是将物体的冷热程度转换为便于测量的物理参数进而对温度进行间接测量的仪器。温度传感器的结构如下图所示，主要由感温元件和温度显示两部分组成，感温元件主要用于感受温度并将其转换为电信号等易于测量的物理参数，经过处理电路将其转换为相应的温度并显示出来。这是温度传感器工作的大致原理，下面小编就为大家详细介绍一下热电偶温度传感器、金属热电阻温度传感器和集成温度传感器的工作原理。 1、热电偶温度传感器原理 热电偶温度传感器主要利用的是热电效应，其由两种不同材料的导体构成，这两种导体接触时构成一个闭合回路，由于两种材料的接触点温度不同使得回路中产生电动势，热电偶温度传感器便是根据此电动势的大小来判断温度的。热电偶温度传感器结构简单、使用方便、测温范围宽、精确度高、稳定性高，在温度测量这个行业中具有广泛的应用。

热电阻温度计的结构和原理

ZYl200A智能型全自动新型墙体砖液压成型机是中冶重工在ZYl200机型的基础上开发出的一款高端产品，该产品吸收了ZYl200机型的技术优点，创新设计采用进口工业机器人码垛，配备柔性夹砖机械手，减少了码砖的中间环节，大大提高了生产效率。 其优点如下： 1、循环周期9～13秒，生产效率高，—条线年产标砖6000万块。 2、蒸养车可码放砖坯16层，有效利用蒸压釜，节约蒸压能耗23%。 3、整机布局结构紧凑，占地面积小，能节省土建投资成本达28%。 4、抓坯和码垛定位精度高，减少中间周转过程，提高制品的成品率。 5、自动化程度高，操作简单方便，实现单机单人操作。

热电阻温度计的结构和原理？ 热电阻是近年来发展起来的一种新型半导体感温元件。由于它具有灵敏度高、体积小、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点，因此应用非常广泛。负系数热敏电阻热敏电阻与普通热电阻不同，它具有负的电阻温度特性，当温度升高时，电阻值减小 热敏电阻的阻值---温度特性曲线是一条指数曲线，非线性度较大，因此在使用时要进行线性化处理，线性化处理虽然能改善热敏电阻的特性曲线，但比较复杂。热敏电阻的应用是为了感知温度为此给热敏电阻以恒定的电流，测量电阻两端就得到一个电压，然后就可以求得温度。如能测得热敏电阻两端的电压，再知道参数和系数K，则可计算出热敏电阻的环境温度，也就是被测的温度。这样就把电阻随温度的变化关系转化为电压温度变化的关系了。电阻温度计就

是把热敏电阻两端电压值经A/D 转换变成数字量，然后通过软件方法计算得到温度值，再通过进行显示。 热电阻温度计的工作原理 热电阻 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 1、热电阻测温原理及材料 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。 2、热电阻的类型 1）普通型热电阻 从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。 2）铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2--φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。 3）端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 4）隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

温度计的分类及特性

温度计是我们温量温度的元件，在化工生产中起到非常重要的作用。依照其测量原理不同可分直接式和间接式，我们常用的大都是直接式，可分为玻璃管温度计、压力式温度计、双金属温度计、热电阻温度计、热电偶温度计等。间接式有光学温度计、辐射温度计等。直接式与间接式相比，优点是：简单、可靠、价廉，精确度较高，一般能测得真实温度。缺点是：滞后时间长，易受腐蚀。不能测极高温度。 1、玻璃管温度计 玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的。由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同，所以我们常见的玻璃管温度计主要有：煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计。他的优点是结构简单，使用方便，测量精度相对较高，价格低廉。缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制。且不能远传，易碎。 2、压力式温度计 压力式温度计是利用封闭容器内的液体，气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。它是最早应用于生产过程温度控制的方法之一。压力式测温系统现在仍然是就地指示和控制温度中应用十分广泛的测量方法。压力式温度计的优点是：结构简单，机械强度高，不怕震动。价格低廉，不需要外部能源。缺点是：测温范围有限制，一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢;仪表密封系统(温包，毛细管，弹簧管)损坏难于修理，必须更换;测量精度受环境温度、温包安装位置影响较大，精度相对较低;毛细管传送距离有限制; 3、双金属温度计 双金属温度计是利用两种膨胀系数不同，彼此又牢固结合的金属受热产生几何位移作为测温信号的一种固体膨胀式温度计。优点：结构简单，价格低;维护方便;比玻璃温度计坚固、耐震、耐冲击;视野较大。缺点是：测量精度低，量程和使用范围均有限，不能远传。 4、热电阻温度计 热电阻温度计是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度 测量的。作为测温敏感元件的电阻材料，要求电阻与温度呈一定的函数关系，温度系数大，电阻率大，热容量小。在整个测温范围内应具有稳定的化学物理性质，而且电阻与温度之间关系复现性要好。常有的热电阻材料有铂、铜、镍。成型仪表是铠装热电阻。铠装热电阻是将温度检测原件、绝缘材料、导线三者封焊在一根金属管内，因此它的外径可以做得较小，具有良好的机械性能，不怕振动。同时具有响应时间快、时间常数小的优点。铠装热电阻除感温元件外其他部分都可

热电偶测量温度原理.

1、2两点的温度不同时，回路中就会产生热电势，因而?就有电流产生，电流表就会?发生偏转，这一现象称为热?电效应（塞贝克效应），产生的电势、电流分别叫热电?势、热电流。 热电偶温度计属于接触式温度测量仪表。是根据热电效应即塞贝克效应原理来测量温度的，是温度测量仪表中常用的测温元件。将不同材料的导体A、B接成闭合回路,接触测温点的一端称测量端,一端称参比端。若测量端和参比端所处温度t和t0 不同,则在回路的A、B之间就产生一热电势EAB(t，t0 ),这种现象称为塞贝克效应，即热电效应。EAB大小随导体A、B的材料和两端温度t和t0 而变,这种回路称为原型热电偶。在实际应用中，将A、B的一端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处，而将参比端分开，用导线接入显示仪表，并保持参比端接点温度t0稳定。显示仪表所测电势只随被测温度而t变化。 第一节热电偶的测温原理 在1821年德国医生塞贝克在实验中发现热电效应以来，经珀尔帖、汤姆逊以及开尔文等科学家的大量研究，热电效应理论得到了不断的发展，并日趋完善。热电偶是热电效应的具体应用之一，它在温度测量中得到了广泛的应用，热电偶具有结构简单、容易制造、使用方便和测量精度高等优点。可用于快速测温、点温测量和表面测量等，但是热电偶也存在着不足的地方，如使用的参考端温度必须恒定，否则将歪曲测量结果；在高温或长期使用中，因受被测介质或气氛的作用（如氧化、还原等）而发生劣化，降低使用寿命。尽管如此，热电偶仍在工业生产和科研活动中起着举足轻重的作用。下面我们从三个热电效应的阐述中来讨论热电偶的测温原理。 一、塞贝克效应和塞贝克电势 热电偶为什么能用来测量温度呢？这就是从热能和电能的相互转化的热电现象说起。在1821年，塞贝克通过实验发现一对异质金属A、B组成的闭合回路（如图1-1）中，如果对

红外测温方法的工作原理及测温

红外测温方法的工作原理及测温仪 (北京化工大学信息科学与技术学院) 摘要：本文从黑体辐射原理出发分析了红外测温的工作原理，从发射率、距离系数、环境等几个方面，探讨和分析了测温误差的原因，以及基于红外测温技术的测温仪的简单的概述,并对红外测温仪的分类、性能、选择及应用简要的说明。 关键词：黑体辐射、红外测温仪、温度测量 Infrared Thermometer and the working principle of Infrared Temperature measurement (College of Science and Technology， Beijing University of Chemical Technology) Abstract: In this paper, the theory of infra-red temperature measurement was analyzed according to the principle of blackbody radiation. We discussed the main factors for measurement accuracy, such as reflectance, distance coefficient and environment.Based on infrared temperature measurement technology, we make a simple overview of infrared thermometer, and a brief description of its classification, performance, selection and application. Key words: Blackbody radiation; infrared thermometer; temperature measurement 0引言 在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的,温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。表1列出了常用的测温方法和特点，其中红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明显的优势。 表1常用测温方法对比 测温方法温度传感器测温范围（°C）精度（%） 接触式热电偶-200～1800 0.2～1.0 热电阻-50～3000.1～0.5非接触式红外测温-50～33001其它示温材料-35～2000<1