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图1中的R1,R2,R3为已知电阻,其中的R3是可调的。Rx是未知电阻。
在实际的测温电路中,可采用平衡式或非平衡式两种桥式电路测量热敏电阻的值。图2 是非平衡式桥式测温电路示意图。
在图2 中,R1,R2是和测温范围有关的固定阻值的电阻,Rk是阻值与RTD型号有关的但也已经确定的固定电阻。在标定的0为平衡点,此时X,Y之间没有电压差,电压表内读数为零。当RTD端温度升高时,电阻增大,X和Y之间会产生电压差,毫伏电压表会显示读数。可以把电压表的指针直接标定为温度的读数。
对于非平衡式测温电路的标定会用一个精确的固定电阻替代RTD,如图3 所示。通过调节Rb使得电压计读数和标准电阻相同。
平衡式桥式测温电路如图4 所示。通过带滑尺的可调电阻测得灵敏电流计内没有电流(平衡)时的电阻。
平衡式桥式电路要通过滑尺调节可调电阻的阻值,当然很多情况下不可能用手动去调节,因此需要设计一套传动机构去调节,如图5 所示。在没有平衡的时候,桥式电路的灵敏电流计两端会有电压差,输出一个DC信号。经过DC-AC转换器变换为AC信号,然后经过放大后使得和它相连的电动机可以驱动滑尺移动。当滑尺移动到平衡位置时,电机会自动停止。
当RTD断开时,不管平衡式还是非平衡式,都会测到一个无穷大的电阻,因此会显示一个很高的温度。而短路的时候,会显示很低的温度。
测温0-100度选热电偶不是很恰当,本人建议最好选热电阻
优点:1、由于直接接触被测物体,测量准确;2、使用型号多,测量范围宽;3、和线配合使用,抗干扰能力强。缺点:使用比较麻烦,一般需要连接温控仪、线等;综合使用,各种型号需要对应,成本也比较高;是昂贵的易...
热敏电阻测温电路设计
传 感 器 课 程 设 计 任 务 书 组内学生姓名 人数 系部 电子工程系 专业 测控技术与仪器 班级、学号 指导教师姓名 吴东艳 张鹏 职称 讲师 讲师 从事专业 测控技术与仪器 题目名称 热敏电阻测温电路设计 一、课程设计的目的、意义 此课程设计的目的在于组织同学在教师的指导下,通过自主进行课题研究和探索,了解和掌握 基本的科学研究方法和手段,课程设计用热敏电阻完成对温度的测量。 在此过程中,同学需要掌握应用热敏电阻进行温度测量的方法,包括热敏电阻驱动电路及信号 调理电路的设计,学会对典型的热敏电阻应用的实例进行分析,掌握传感器测量电路的设计和开发 步骤并完成课程设计报告。 二、课程设计的主要内容、技术要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等) 内容:用热敏电阻完成对温度的测量。 要求: 1、完成热电偶驱动电路的设计。 2、完成信号调理电路的设计。 3、测温范围 0-80
红外测温仪电路图
EA/VP31 X119 X218 RESET9 RD17 WR 16 INT012 INT113 T014 T1 15 P101 P112 P123 P134 P145 P15 6 P167 P178 P00 39 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10 IC1 AT89 C5 5 SDE LCD RS LCD R/W LCD ENB CS2 DOU CLK SIDL KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 X1 X2 RST JDQ DIN D0 D1 D2 D3 D5 D6 D7 RXD TXD XT2 22. 118 4M C4 22P C3 22P X1 X
在测温学中,就温度传感器或温度计与被测温场之间的关系而言,测温方法可以分为两娄:接触测温法和非接触测温法。热辐射是指一个物体或热力学系统处于热平衡状态下的辐射,因此也称为平衡辐射。
常用的辐射温度计有光学高温计,光电高温计,全辐射温度计和比色温度计。
光学高温计测温是根据物体光谱辐射亮度随温度升高而增长的原理,在选定的有效波长上进行亮度比较,采用亮度平衡法实现高温测量。
红外测温仪器的种类
红外测温仪器主要有3种类型:红外热像仪、红外热电视、红外测温仪(点温仪)。60年代我国研制成功第一台红外测温仪,1990年以后又陆续生产小目标、远距离、适合电业生产特点的测温仪器,美国生产的雷泰测温仪;国产的TI51/41系列红外测温仪等也有较广泛的应用。
红外测温仪工作原理
了解红外测温仪的工作原理、技术指标、环境工作条件及操作和维修等是用户正确地选择和使用红外测温仪的基础。红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇集其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件以及位置决定。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。除此之外,还应考虑目标和测温仪所在的环境条件,如温度、气氛、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。
一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布--与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
黑体辐射定律:黑体是一种理想化的辐射体,它吸收所有波长的辐射能量,没有能量的反射和透过,其表面的发射率为1。应该指出,自然界中并不存在真正的黑体,但是为了弄清和获得红外辐射分布规律,在理论研究中必须选择合适的模型,这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型,从而导出了普朗克黑体辐射的定律,即以波长表示的黑体光谱辐射度,这是一切红外辐射理论的出发点,故称黑体辐射定律。
物体发射率对辐射测温的影响:自然界中存在的实际物体,几乎都不是黑体。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外,还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此,为使黑体辐射定律适用于所有实际物体,必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数,即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度,其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律,只要知道了材料的发射率,就知道了任何物体的红外辐射特性。
影响发射率的主要因纱在:材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
当用红外辐射测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量,然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
红外系统:红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路,并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
工业用途的测温锥(测温三角锥):
在世界范围内广泛应用于窑炉的测温锥(测温三角锥)保证用户的窑炉的烧制过程在自己的控制中,测温锥(测温三角锥)测定了烧制过程,是温度和时间的综合效应。测温锥(测温三角锥)为用户提供了烧制过程的直观保证,确保烧制过程每一天都一致。尽量减小废料、保证最大的产出以及确保最大的利润,是我们追求的目标,Orton的测温锥(测温三角锥)能帮助你达到目标 。
在使用中,当窑炉放置产品时标准测温锥(测温三角锥)被放置在产品旁边;如果测温锥(测温三角锥)测量的目的是测量顶部-底部、边缘-边缘之间的温度差,因此 测温锥(测温三角锥)必须放置在整个窑炉车上。如果温度是均匀的,目的是每一车、每一炉的比较,必须将测温锥(测温三角锥)放置在窑炉车的同一位置;烧制结束后,测量 测温锥(测温三角锥)弯曲的角度。比较好的方法是测温锥(测温三角锥)的弯曲角度要大于20°、但必须小于100°。对于大部分的质量控制来说,测温锥(测温三角锥)弯曲角度的测量得到的温度偏差在5℃以内,是足够了。Orton提供的表格可以将弯曲角度转化为 温度。应该注意以下几点:
用户在选择适合自己窑炉的测温锥(测温三角锥)时一定要事先经过试验来找出适合本窑炉的测温锥(测温三角锥)。
测温锥(测温三角锥)的锥号越大其弯倒时效温度就越高,从安全使用要求来规定,每次放置3个相邻锥号为一组,中间锥号为窑炉要求烧结的时效温度。
烧结完成时,测温锥(测温三角锥)的直观反映为:低号测温锥(测温三角锥)全弯倒为警戒;中间号测温锥(测温三角锥)弯倒90度左右(可以自定)为测定时效温度;高号 测温锥(测温三角锥)略弯为指示。
测温锥(测温三角锥)是由100多种成分精心配置的锥体,测温锥(测温三角锥)在一个相对小的温度区间内弯曲,最终的弯曲位置是测温锥(测温三角锥)吸收的热量的量度。我们通常用测温锥(测温三角锥)的号作为测温锥(测温三角锥)的热度表示,最低的测温锥(测温三角锥)号为O22、而最高热度的测温锥(测温三角锥)则是42号,测温锥(测温三角锥)的最初号码为1至20号,O放在号码的前面表示温度较低,因此比O1测温锥(测温三角锥)温度低的测温锥(测温三角锥)是O2,这样一直到O22。
温度和时间以及气氛会影响测温锥(测温三角锥)的最终弯曲位置。当然温度是一个主要因素,我们所指的温度是时效温度,因为实际的烧制条件是变化的,采用Orton提供的图标并且知道升温速率,可以根据 测温锥(测温三角锥)的最终弯曲位置确定时效温度。Orton带底座的测温锥(测温三角锥)弯曲角度的标准偏差为2.4°,相当于温度的标准偏差仅为2℃。
测温锥(测温三角锥)评价窑炉
大部分的窑炉的顶部和底部之间是有温度差异的,温度差异的大小依赖于窑炉的设计、加热电阻的使用年限、窑炉中陶瓷制品的放置和分布。一般来说,窑炉有较大的温度差异,把测温锥(测温三角锥)放置在底部、中部和顶部的架上来测定在烧制过程中到底有多少温度差异,烧制后,仔细观察测温锥(测温三角锥)的情况:如果在底部的支架上,导锥只是弯曲了一半说明陶瓷烧制的温度偏低了半个热度;如果顶部架上的导锥弯曲了一半,说明烧制过程偏高了半个热度,顶部和底部的测温锥(测温三角锥)却是存在温度差异。如果你发现了差异,改变陶瓷制品的放置方式来减小这种温度差异,增加一个向下的通风也会平衡窑炉内的温度。
检查“窑炉看管器”(Kiln Sitter)的性能
当小号测温锥(测温三角锥)在传感棒下方受到足够热量并完全弯曲时,“窑炉看管器”会切断窑炉的电源。测温锥(测温三角锥)的弯曲是由于传感棒的重力作用所致,由于“窑炉看管器”中的测温锥(测温三角锥)放置在窑炉墙(靠近加热元件),受到的热量比证据测温锥(测温三角锥)高,可以更早切断窑炉电源的,在“窑炉看管器”附近采用使用3-测温锥(测温三角锥)系统来测定“窑炉看管器”和窑炉架之间的差异。
检查温控仪的性能
电子温控仪将窑炉温度升到所需的温度,温控仪测试温度通过埋在耐火墙中的热电偶得到的。带底座的证据测温锥(测温三角锥)可以确认温控仪是否控制正确。将测温锥(测温三角锥)放置在热电偶附近,烧制结束后,检查测温锥(测温三角锥)是否完全地弯曲了。Orton保证了温控仪,无论如何,我们还是建议用户在每一次的烧制过程中放置一个测温锥(测温三角锥)确保窑炉达到所需的温度。温控仪依赖于温度的正确测量以及合适的升温程序,大部分温控仪采用K型热电偶,有可能不能给出一个正确的温度值,而且在使用后较长时候后,会发生变化。
带底座的证据测温锥(测温三角锥)
Orton向用户推荐带底座的证据 测温锥(测温三角锥),因为带底座的测温锥(测温三角锥)使用方便,测试的重复性好。许多用户在每次烧制时都只使用带底座的测温锥(测温三角锥)来检验窑炉的变化,可以不必使用3-测温锥(测温三角锥)的系统来检查窑炉中的温度变化,当窑炉中的一半的 测温锥(测温三角锥)表现出不同时,表明窑炉出现问题,需要解决。这样的话,可以将及时解决问题以避免更大的问题。测温锥(测温三角锥)是监测窑炉的最简单、最经济的方法。 2100433B