项目四温度的检测与控制

项目四温度的检测与控制

波峰焊的工艺曲线 学习情境：项目四温度的检测与控制如何检测与控制? • 温度的检测范围：20℃~250℃ • 工作车间的温度要求:25℃左右

让我们先来认识一下温度 项目四温度的检测与控制温度：是表征物体冷热程度的一种物理量。单位：摄氏温度、华氏温度、国际开尔文温度 T（℃） ℉ T（K）

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制要求：利用NTC热敏电阻，设计一个方案，以完成对温度量的检测与控制。具体如下：温度由加热器来给定；输出量为电压值，数字显示。结论：1. NTC热敏电阻传感器检测的温度范围？ 2. 灵敏度如何？ 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制 • 热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：PTC热敏电阻(正温度系数)与NTC热敏电阻(负温度系数)。 • NTC热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量； • PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中作自动消磁元件。 • 有些功率PTC也作为发热元件用。 • PTC缓变型热敏电阻可用作温度补偿或作温度测量。

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制　热敏电阻典型特性

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制热敏电阻的结构及符号(a)结构 (b)符号 1—探头2—引线3—壳体

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制热敏电阻的结构形式 a)圆片型，b)薄膜型，c)柱型，d)管型，e)平板型，f)珠型，g)扁型，h) 垫圈型，i)杆型

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制铂型热电阻传感器 NTC型热敏电阻传感器

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制方案设计案例：

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤： (1) 了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号，它是一个兰色或棕色元件，封装在双平行振动梁上片梁的表面。 (2) 将F／V表切换开关置2V档，直流稳压电源切换开关置±2V档，按图接线，开启主．副电源，调整W1(RD)电位器，使F／V表指示为100mV左右。这时为室温时的Vi。 （3）将-15V电源接入加热器，观察电压表的读数变化，电压表的输入电压：  (4) 由此可见，当温度时，RT阻值，Vi。

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制结论：1. NTC热敏电阻传感器检测的温度范围？ -50℃~+300℃ 2. 灵敏度如何？非线性大，稳定性差，误差较大 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？

任务一认识热（敏）电阻 项目四温度的检测与控制热敏电阻伏安特性

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制要求：利用铜—康铜热电偶，设计一个方案，以完成对温度量的检测与控制。具体如下：温度由加热器来给定，外加电压15V；输出量为电压值，数字显示。结论：1. 铜—康铜热电偶传感器检测的温度范围？ 2. 灵敏度如何？ 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制热电效应示意图

热电偶回路接入第三导体 任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制

开路热电偶的使用 任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制

3种导体分别组成的热电偶 任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制普通热电偶结构示意图

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制各种热电偶的热电势与温度关系曲(T0=0℃)

热电偶冷端的延伸 任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制

电桥补偿法原理图 任务二认识热电偶传感器项目四温度的检测与控制

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤： • 了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。 • 按图接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F／V表显示零，记录下自备温度计的室温。

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：（4）将－15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V表显示的读数E。（5）用自备的温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）。（6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to) 查铜－康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。计算：热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势，Eab(t,to),根据计算结果，查分度表得到温度t。

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：（７）热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（8）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器－15V电源（自备温度计测出温度后马上拆去－15V电源连接线）其它旋钮置原始位置。

任务二认识热电偶传感器 项目四温度的检测与控制结论：1. 热电偶传感器检测的温度范围？ -150℃~+400℃ 2. 灵敏度如何？线性度好，稳定性强，误差不大 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？热电偶受环境温度影响较大，需要冷端补偿。

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制要求：利用TN系列红外传感器，设计一个方案，以完成对温度量的检测与控制。具体如下：温度由加热器来给定，外加电压15V；输出量为音频信号。结论：1. TN系列红外传感器检测的温度范围？ 2. 灵敏度如何？测量范围多远？ 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？ 4. 红外传感器最大的优势是什么？

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制电磁波谱

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制红外探测器的两种典型光谱响应曲线

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制 TN 系列传感器装配图：

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：总体结构图

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：本系统包括按键部分、音频输出部分和TN红外测温传感器接入部分。按键部分：按键开始测温，一直按下，听到声音表示测温完毕。音频输出部分：主要将单片机SPCEO61A两路音频输入端通过LM386放大，经喇叭播放。 TN红外测温传感器接入部分：通过SPCEO61A的IO口的控制，将测得的温度送给单片机中来处理。

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制方案设计案例：实施步骤：电路图

任务三认识红外传感器 项目四温度的检测与控制结论：1. TN系列红外传感器检测的温度范围？ -30℃~+70℃ 2. 灵敏度如何？测量范围多远？线性度好，稳定性强，误差小；测量范围可达30米。 3. 检测控制电路设计中应注意哪些问题？ 4. 红外传感器最大的优势是什么？可进行非接触测量。

讨论项目四温度的检测与控制针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？参数

方案制定 项目四温度的检测与控制针对提出的受控对象，选择何种检测设备？如何控制？根据对比以上几种传感器的性能参数，主要考虑到测量范围、性能及价格分析我们要测定的温度，决定选用热电偶为检测设备。考虑到热电偶传感器的使用环境和条件，控制系统选择微机控制。温度值数字和曲线同时显示。

总结项目四温度的检测与控制 • 掌握各种测温传感器的使用方法； • 熟悉各种测温传感器的参数和性能； • 能够根据已知条件，合理选择检测设备； • 熟悉各种测温传感器的数据处理过程、接口电路和控制方式。

思考题 项目四温度的检测与控制 • 热电阻与热敏电阻的电阻-温度特性有什么不同？ • 将一支灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与毫伏表相连，已知接线端温度为50℃，毫伏表读数是60mV，问热电偶热端温度是多少？ • 试应用所熟悉的传感器，设计一款简易的测温装置，用以测量人体的温度，要求误差为0.01℃。

项目四 温度的检测与控制