《傳感器及檢測技術(shù)》配套PPT課件
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5-1．由兩種不同成分的導(dǎo)體組成一個閉合回路，當(dāng)閉合回路的兩個接點分別置于不同的溫度場中，回路中產(chǎn)生一個方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點的溫度有關(guān)的電動勢，這種效應(yīng)稱為“熱電效應(yīng)”，或稱溫差電效應(yīng)。
熱電勢由兩種導(dǎo)體的接觸電動勢和單一導(dǎo)體的溫差電動勢兩部分組成。
5-2．1．接觸電動勢
兩種不同材料的導(dǎo)體Ａ、Ｂ接觸時，由于兩導(dǎo)體的自由電子密度不同，假設(shè)Ａ的自由電子密度大于Ｂ的自由電子密度，則Ａ的自由電子向Ｂ擴散，形成Ａ到Ｂ的電場。在電場作用下，電子反方向運動，當(dāng)達到動態(tài)平衡時，Ａ與Ｂ之間的電位差就是接觸電動勢。
2．溫差電動勢
5-3．?標(biāo)準(zhǔn)電極定律：如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢已知，則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢也就已知。只要測得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢，則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動勢可直接計算出來。
四是中間溫度定律：熱電偶在兩接點溫度t、t0時的熱電動勢等于該熱電偶在接點溫度為t、tn和tn、t0時的相應(yīng)熱電動勢的代數(shù)和。中間溫度定律為補償導(dǎo)線的使用提供了理論依據(jù)。
?中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩接點溫度相同，則回路中總的熱電動勢不變。它使我們可以方便地在回路中直接接入各種類型的顯示儀表或調(diào)節(jié)器，也可以將熱電偶的兩端不焊接而直接插入液態(tài)金屬中或直接焊在金屬表面進行溫度測量。
?勻質(zhì)導(dǎo)體定律：如果熱電偶回路中的兩個熱電極材料相同，無論兩接點的溫度如何，熱電動勢為零。根據(jù)這個定律，可以檢驗兩個熱電極材料成分是否相同，也可以檢查熱電極材料的均勻性。
5-4．
5-7．大多數(shù)金屬在溫度升高時，金屬內(nèi)部原子晶格的振動加劇，從而使金屬內(nèi)部的自由電子通過金屬導(dǎo)體時的阻力增大，表現(xiàn)為電阻值增大。當(dāng)溫度升高１℃時，電阻值增加０．４％～０．６％，熱電阻就是利用金屬材料的電阻值隨溫度升高而增大的這一特性來測量溫度的。測溫時，先將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，由于阻值變化很小，因此要通過后續(xù)的測量電橋再轉(zhuǎn)換成電壓信號送至顯示儀表顯示或記錄被測溫度。
5-8．熱敏電阻的溫度系數(shù)有正有負。按溫度系數(shù)的不同，熱敏電阻可分為負溫度系數(shù)熱敏電阻（ＮＴＣ）和正溫度系數(shù)的熱敏電阻（ＰＴＣ）兩大類。ＮＴＣ又分為負指數(shù)型和負突變型（ＣＴＲ）兩類，ＣＴＲ一般在某一溫度范圍內(nèi)，電阻值會發(fā)生急劇變化。ＰＴＣ分為線性型和突變型兩類。
（一）負溫度系數(shù)熱敏電阻ＮＴＣ
它是電阻率ρ隨著溫度的增加比較均勻地減小的熱敏電阻。主要用于溫度測量和補
償，測溫范圍一般為－５０～３５０℃，溫度系數(shù)為－（１～６）％／℃。
（二）正溫度系數(shù)熱敏電阻ＰＴＣ
它是一種新型的測溫器件，溫度變化與電阻率變化之間成線性關(guān)系。
（三）ＰＴＣ（突變）、ＣＴＲ熱敏電阻
它是電阻率ρ隨著溫度的變化而變化，當(dāng)超過某一溫度值時，電阻率發(fā)生急劇變化的熱
敏電阻。它具有開關(guān)特性，適用于在某一較窄溫度范圍內(nèi)做溫度控制開關(guān)或監(jiān)測使用。
5-9．通過加入合金銦、鋁等金屬的方法制作PN結(jié)而形成的。正向電壓降小，適于大電流整流。因其PN結(jié)反向時靜電容量大，所以不適于高頻檢波和高頻整流。擴散型在高溫的P型雜質(zhì)氣體中，加熱N型鍺或硅的單晶片，使單晶片表面的一部變成P型，以此法PN結(jié)。因PN結(jié)正向電壓降小，適用于大電流整流。最近，使用大電流整流器的主流已由硅合金型轉(zhuǎn)移到硅擴散型。
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