题目
第六章温度传感器1:________代表物质的冷热程度,是物体内部分子运动剧烈程度的标志。测量温度的方法有________和________。2:接触式的特点是感温元件与被测对象直接物理接触,进行热传导。3:非接触式的特点是感温元件与被测对象不物理接触,而是通过热辐射进行热传递。4:热电偶式温度传感器属于接触式热电动势型传感器,它的工作原理是热电效应。________:当两种不同金属导体两端相互紧密地连接在一起组成一个闭合电路时,由于两个接触点温度T'和T0不同,回路中将产生热电动势,并有电流通过,这种把热能转换成电能的现象称为热电效应。5:热电动势由________和________组成。6:接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。7:温差电动势是在同一根导体中由于两端温度不同而产生的电动势。________:导体a,b组成的热电偶,当引入第三个导体时,只要保持其两端温度相同,则对总热电动势无影响,这一结论被称为中间导体定律8:热电偶通常由________和________组成。9:热电偶可分为:(1)________:结构:热电极、绝缘套管、保护套管、接线盒、接线盒盖组成。主要用于测量液体和气体的温度。绝缘体使用陶瓷套管,保护套有金属和陶瓷。(2)________:结构热电极、绝缘体和金属保护套组合成一体组成。特点是测量结热容量小,热惯性小,动态响应快,挠性好,适用于普通热电偶不能测量的空间温度。有碰底型,不碰底型,露头型,冒型等。(3)________:分:片状、针状。结构由测量结点、薄膜A、衬底、薄膜B、接头夹、引线组成的探头性。主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温度,特点是热容量小,时间常数小,反应速度快。(4)________:它是把几个同一型号的热电偶的同性电极参考端并联在一起。各个热电偶的测量结处于不同温度下,其输出电动势为各热电偶电动势的平均值。适用于测量平均温度。(5)________(热电堆):把若干同一型号的热电偶串联在一起。所有测量端处于同一温度T下,所有连接点处于另一温度T0下,则输出电动势是每个热电动势之和。10:________有:恒温法,温度修正法,电桥补偿法,冷端补偿法,电位补偿法。11:电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的电动势。12:热电阻式传感器可分为________和________。13:金属热电阻式温度传感器是________,电阻体是由________构成的。测温机理是在金属导体两端加电压后,使其内部杂乱无章运动的自由电子形成有规律的定向运动,而使导体导电。当温度升高时,由于自由电子获得较多能量,能从定向运动中挣脱出来,从而定向运动被削弱,导电率降低,电阻率增大。14:热电阻的结构主要由不同材料的电阻丝绕制而成,________。15:热敏电阻式温度传感器的感温元件是对温度非常敏感的________,所用材料是________,其导电性取决于电子-空穴的浓度。测温机理是在低温下,电子-空穴浓度很低,故电阻率很大,随温度的升高,电子-空穴的浓度按指数规律增加,电阻率迅速减少,其阻温特性为RT=R0eB(1/T-1/T0)。(R0为20℃时的电阻值Ω,RT温度T时电阻值Ω,T热力学温度K,B热敏电阻常数)。当T0=20℃时,R0=965KΩ,T=100℃时,R0=27.6KΩ,则B=-1366ln(RT/R0)其特点是热敏电阻的温度系数比金属热电阻大,体积小,重量轻,很适用于小空间温度测量,它的热惯性小,反应速度快,适用于测量快速变化的温度。热敏电阻分________________热敏电阻:在测量温度范围内,其阻值随温度增加而增加,最高温度不超过140℃、________________热敏电阻:的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化,因此不适于较宽温度范围内的测量、________________热敏电阻:其阻值随温度增加而呈下降趋势,一般用于(-50~300)℃之间的温度测量。16:非接触式温度传感器采用________和________的方法。其工作机理是当物体受热后,电子运动的动能增加,有一部分热能转变为辐射能量的多少与物体的温度有关。当温度较低时,辐射能力很弱;当温度较高时,辐射能力很强。当温度高于一定值之后,可以用肉眼观察到发光,其发光亮度与温度值有一定关系。17:非接触式温度传感器可分为________________,________________和________________。18:全辐射温度传感器是利用物体的________内总辐射能量与温度的关系测量温度。测温方法:被测物的辐射能量经物镜聚焦到热电堆的靶心铂片上,将辐射能转变为热能,再由热电堆变成热电动势,有显示仪表显示出热电动势的大小,由热电动势的数值可知所测温度的大小。特点是适用于远距离,不能直接接触的高温物体,其范围是(100~2000℃)。19:亮度式温度传感器利用物体的________随温度变化的原理,并以被测物体光谱的一个狭窄区域内的亮度与标准辐射体亮度进行比较来测量温度。测温方法:将被测物体与标准光源的辐射经调制后向光敏元件,当两光束的亮度不同时,光敏元件产生输出信号,经放大后驱动与标准光源相串联的滑线电阻活动触点向相应方向移动,以调节流过标准光源的电流,从而改变它的亮度,当两束光的亮度相同时,光敏元件无信号输出,这时滑线电阻触点的位置即代表被测度值。特点是量程较宽,有较高的测量精度,一般用于测量(700~3200℃)范围的浇铸,轧钢,锻压,热处理时的温度。20.比色温度传感器以测量两个波长的________为基础。测温方法:被测物体的辐射经透镜L投射到分光镜G上,使长波透过,经滤光片K2把波长为λ2的辐射光透射到光敏元件A2上,光敏元件的光电流Iλ2与波长λ2的辐射强度成正比,则电流Iλ2在电阻R3和Rx上产生的电压U2与波长λ2的辐射强度也成正比。另外,分光镜G使短波辐射光被反射,经滤光片K1把波长为λ1的辐射光投射到光敏元件A1上。特点是用于连续自动检测钢水,铁水,炉渣和表面没有覆盖物的高温物体温度,其量程为(800~2000)℃,测量精度为0.5%。它的优点是反应速度快,测量范围宽,测量温度接近于实际值。21:________________________________。是利用晶体二极管与晶体三极管作为感温元件。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其正向电压与温度之间的近似线性关系来实现。它忽略了高次项非线性的影响,其测量误差较大。特点:采用半导体二极管作温度传感器,有简单,价廉的优点,用它可制成半导体温度计,测量范围在(0~50)℃。用晶体三极管制成的温度传感器测量精度高,测量范围较宽在(-50~150)℃之间,因而用于工业,医疗等领域的测量仪器或系统。都具有很好的长期稳定性。
第六章温度传感器1:________代表物质的冷热程度,是物体内部分子运动剧烈程度的标志。测量温度的方法有________和________。2:接触式的特点是感温元件与被测对象直接物理接触,进行热传导。3:非接触式的特点是感温元件与被测对象不物理接触,而是通过热辐射进行热传递。4:热电偶式温度传感器属于接触式热电动势型传感器,它的工作原理是热电效应。________:当两种不同金属导体两端相互紧密地连接在一起组成一个闭合电路时,由于两个接触点温度T'和T0不同,回路中将产生热电动势,并有电流通过,这种把热能转换成电能的现象称为热电效应。5:热电动势由________和________组成。6:接触电动势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。7:温差电动势是在同一根导体中由于两端温度不同而产生的电动势。________:导体a,b组成的热电偶,当引入第三个导体时,只要保持其两端温度相同,则对总热电动势无影响,这一结论被称为中间导体定律8:热电偶通常由________和________组成。9:热电偶可分为:(1)________:结构:热电极、绝缘套管、保护套管、接线盒、接线盒盖组成。主要用于测量液体和气体的温度。绝缘体使用陶瓷套管,保护套有金属和陶瓷。(2)________:结构热电极、绝缘体和金属保护套组合成一体组成。特点是测量结热容量小,热惯性小,动态响应快,挠性好,适用于普通热电偶不能测量的空间温度。有碰底型,不碰底型,露头型,冒型等。(3)________:分:片状、针状。结构由测量结点、薄膜A、衬底、薄膜B、接头夹、引线组成的探头性。主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温度,特点是热容量小,时间常数小,反应速度快。(4)________:它是把几个同一型号的热电偶的同性电极参考端并联在一起。各个热电偶的测量结处于不同温度下,其输出电动势为各热电偶电动势的平均值。适用于测量平均温度。(5)________(热电堆):把若干同一型号的热电偶串联在一起。所有测量端处于同一温度T下,所有连接点处于另一温度T0下,则输出电动势是每个热电动势之和。10:________有:恒温法,温度修正法,电桥补偿法,冷端补偿法,电位补偿法。11:电位补偿法是在热电偶回路中接入一个自动补偿的电动势。12:热电阻式传感器可分为________和________。13:金属热电阻式温度传感器是________,电阻体是由________构成的。测温机理是在金属导体两端加电压后,使其内部杂乱无章运动的自由电子形成有规律的定向运动,而使导体导电。当温度升高时,由于自由电子获得较多能量,能从定向运动中挣脱出来,从而定向运动被削弱,导电率降低,电阻率增大。14:热电阻的结构主要由不同材料的电阻丝绕制而成,________。15:热敏电阻式温度传感器的感温元件是对温度非常敏感的________,所用材料是________,其导电性取决于电子-空穴的浓度。测温机理是在低温下,电子-空穴浓度很低,故电阻率很大,随温度的升高,电子-空穴的浓度按指数规律增加,电阻率迅速减少,其阻温特性为RT=R0eB(1/T-1/T0)。(R0为20℃时的电阻值Ω,RT温度T时电阻值Ω,T热力学温度K,B热敏电阻常数)。当T0=20℃时,R0=965KΩ,T=100℃时,R0=2
7.6KΩ,则B=-1366ln(RT/R0)其特点是热敏电阻的温度系数比金属热电阻大,体积小,重量轻,很适用于小空间温度测量,它的热惯性小,反应速度快,适用于测量快速变化的温度。热敏电阻分________________热敏电阻:在测量温度范围内,其阻值随温度增加而增加,最高温度不超过140℃、________________热敏电阻:的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化,因此不适于较宽温度范围内的测量、________________热敏电阻:其阻值随温度增加而呈下降趋势,一般用于(-50~300)℃之间的温度测量。16:非接触式温度传感器采用________和________的方法。其工作机理是当物体受热后,电子运动的动能增加,有一部分热能转变为辐射能量的多少与物体的温度有关。当温度较低时,辐射能力很弱;当温度较高时,辐射能力很强。当温度高于一定值之后,可以用肉眼观察到发光,其发光亮度与温度值有一定关系。17:非接触式温度传感器可分为________________,________________和________________。18:全辐射温度传感器是利用物体的________内总辐射能量与温度的关系测量温度。测温方法:被测物的辐射能量经物镜聚焦到热电堆的靶心铂片上,将辐射能转变为热能,再由热电堆变成热电动势,有显示仪表显示出热电动势的大小,由热电动势的数值可知所测温度的大小。特点是适用于远距离,不能直接接触的高温物体,其范围是(100~2000℃)。19:亮度式温度传感器利用物体的________随温度变化的原理,并以被测物体光谱的一个狭窄区域内的亮度与标准辐射体亮度进行比较来测量温度。测温方法:将被测物体与标准光源的辐射经调制后向光敏元件,当两光束的亮度不同时,光敏元件产生输出信号,经放大后驱动与标准光源相串联的滑线电阻活动触点向相应方向移动,以调节流过标准光源的电流,从而改变它的亮度,当两束光的亮度相同时,光敏元件无信号输出,这时滑线电阻触点的位置即代表被测度值。特点是量程较宽,有较高的测量精度,一般用于测量(700~3200℃)范围的浇铸,轧钢,锻压,热处理时的温度。2
0.比色温度传感器以测量两个波长的________为基础。测温方法:被测物体的辐射经透镜L投射到分光镜G上,使长波透过,经滤光片K2把波长为λ2的辐射光透射到光敏元件A2上,光敏元件的光电流Iλ2与波长λ2的辐射强度成正比,则电流Iλ2在电阻R3和Rx上产生的电压U2与波长λ2的辐射强度也成正比。另外,分光镜G使短波辐射光被反射,经滤光片K1把波长为λ1的辐射光投射到光敏元件A1上。特点是用于连续自动检测钢水,铁水,炉渣和表面没有覆盖物的高温物体温度,其量程为(800~2000)℃,测量精度为0.5%。它的优点是反应速度快,测量范围宽,测量温度接近于实际值。21:________________________________。是利用晶体二极管与晶体三极管作为感温元件。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其正向电压与温度之间的近似线性关系来实现。它忽略了高次项非线性的影响,其测量误差较大。特点:采用半导体二极管作温度传感器,有简单,价廉的优点,用它可制成半导体温度计,测量范围在(0~50)℃。用晶体三极管制成的温度传感器测量精度高,测量范围较宽在(-50~150)℃之间,因而用于工业,医疗等领域的测量仪器或系统。都具有很好的长期稳定性。
7.6KΩ,则B=-1366ln(RT/R0)其特点是热敏电阻的温度系数比金属热电阻大,体积小,重量轻,很适用于小空间温度测量,它的热惯性小,反应速度快,适用于测量快速变化的温度。热敏电阻分________________热敏电阻:在测量温度范围内,其阻值随温度增加而增加,最高温度不超过140℃、________________热敏电阻:的特点是在临界温度附近电阻有急剧变化,因此不适于较宽温度范围内的测量、________________热敏电阻:其阻值随温度增加而呈下降趋势,一般用于(-50~300)℃之间的温度测量。16:非接触式温度传感器采用________和________的方法。其工作机理是当物体受热后,电子运动的动能增加,有一部分热能转变为辐射能量的多少与物体的温度有关。当温度较低时,辐射能力很弱;当温度较高时,辐射能力很强。当温度高于一定值之后,可以用肉眼观察到发光,其发光亮度与温度值有一定关系。17:非接触式温度传感器可分为________________,________________和________________。18:全辐射温度传感器是利用物体的________内总辐射能量与温度的关系测量温度。测温方法:被测物的辐射能量经物镜聚焦到热电堆的靶心铂片上,将辐射能转变为热能,再由热电堆变成热电动势,有显示仪表显示出热电动势的大小,由热电动势的数值可知所测温度的大小。特点是适用于远距离,不能直接接触的高温物体,其范围是(100~2000℃)。19:亮度式温度传感器利用物体的________随温度变化的原理,并以被测物体光谱的一个狭窄区域内的亮度与标准辐射体亮度进行比较来测量温度。测温方法:将被测物体与标准光源的辐射经调制后向光敏元件,当两光束的亮度不同时,光敏元件产生输出信号,经放大后驱动与标准光源相串联的滑线电阻活动触点向相应方向移动,以调节流过标准光源的电流,从而改变它的亮度,当两束光的亮度相同时,光敏元件无信号输出,这时滑线电阻触点的位置即代表被测度值。特点是量程较宽,有较高的测量精度,一般用于测量(700~3200℃)范围的浇铸,轧钢,锻压,热处理时的温度。2
0.比色温度传感器以测量两个波长的________为基础。测温方法:被测物体的辐射经透镜L投射到分光镜G上,使长波透过,经滤光片K2把波长为λ2的辐射光透射到光敏元件A2上,光敏元件的光电流Iλ2与波长λ2的辐射强度成正比,则电流Iλ2在电阻R3和Rx上产生的电压U2与波长λ2的辐射强度也成正比。另外,分光镜G使短波辐射光被反射,经滤光片K1把波长为λ1的辐射光投射到光敏元件A1上。特点是用于连续自动检测钢水,铁水,炉渣和表面没有覆盖物的高温物体温度,其量程为(800~2000)℃,测量精度为0.5%。它的优点是反应速度快,测量范围宽,测量温度接近于实际值。21:________________________________。是利用晶体二极管与晶体三极管作为感温元件。二极管感温元件利用P-N结在恒定电流下,其正向电压与温度之间的近似线性关系来实现。它忽略了高次项非线性的影响,其测量误差较大。特点:采用半导体二极管作温度传感器,有简单,价廉的优点,用它可制成半导体温度计,测量范围在(0~50)℃。用晶体三极管制成的温度传感器测量精度高,测量范围较宽在(-50~150)℃之间,因而用于工业,医疗等领域的测量仪器或系统。都具有很好的长期稳定性。
题目解答
答案
温度 接触式 非接触式 热点效应 接触电动势 温差电动势 中间导体定律 热电极,绝缘材料,接线盒 保护套 普通热电偶 铠装热电偶(缆式热电偶) 薄膜热电偶 并联热点偶 串联热电偶 热电偶参考端电位补偿法 金属热电阻式 热敏电阻式 电阻体 金属导体 为了避免通过交流电时产生感抗,或有交变磁场时产生感应电动势,在绕制时采用双线无感绕制法 热敏电阻 陶瓷半导体 正 温度系数 临界 温度系数 负 温度系数 热辐射 光电检测 全辐射式 温度传感器 亮度式 温度传感器 比色式 温度传感器 全光谱范围 单色辐射亮度 辐射亮度之比 半导体温度传感器 以半导体 P-N 结的温度特性为理论基础的
解析
本题主要考查温度传感器相关的基础知识,包括温度的定义、测量方法、接触式与非接触式传感器的特点、热电偶的工作原理与类型、热电阻的分类及结构、热敏电阻的特性、非接触式传感器的原理与类型,以及半导体温度传感器的基础等内容。解题时需根据题目空白处的上下文逻辑,结合所学的温度传感器知识进行逐一填充。