检测技术第三章常用传感器与敏感元件第三章常用传感器与敏感元件3.1常用传感器分类3.2机械式传感器及仪表3.3电阻、电容与电感式传感器3.4磁电、压电与热电式传感器3.5光电传感器3.6光纤传感器3.7半导体传感器3.8红外测试系统3.9激光测试传感器3.10传感器的选用原则
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 1 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 第三章 常用传感器与敏感元件 3.1 常用传感器分类 3.2 机械式传感器及仪表 3.3 电阻、电容与电感式传感器 3.4 磁电、压电与热电式传感器 3.5 光电传感器 3.6 光纤传感器 3.7 半导体传感器 3.8 红外测试系统 3.9 激光测试传感器 3.10 传感器的选用原则
检测技术第三章常用传感器与敏感元件3.4--热电式传感器：把被测量（温度）车转换为电量变化的一种装置分类：·热电式----利用热电效应：将热直接转换为电量输出。如热电偶。热电阻式----利用热-电阻效应：将热转换为材料的电阻变化
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 2 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 3.4-热电式传感器：把被测量（温度）转换为电量 变化的一种装置 分类： • 热电式-利用热电效应：将热直接转换为电量 输出。如热电偶。 • 热电阻式-利用热-电阻效应：将热转换为材 料的电阻变化
检测技术第三章常用传感器与敏感元件一、热电偶传感器1、热电效应将两种不同材料的金属导体或半导体A、B，连接成闭合回路，把两个结点分别至于不同的热源中，则回路中就会产生电势，同时，回路中就有电流，称热电效应AB
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 3 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 一、热电偶传感器 1、 热电效应 将两种不同材料的金属导体或半导体A、B， 连接成闭合回路，把两个结点分别至于不同的 热源中，则回路中就会产生电势，同时，回路 中就有电流，称热电效应
检测技术第三章常用传感器与敏感元件热电势接触电势温差电势（珀耳贴电势)
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 4 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 接触电势 （珀耳贴电 势） 热电势 温差电势
检测技术第三章常用传感器与敏感元件D接触电势（珀耳贴电势）接触电势是由于互相接触的两种金属导体内自由电子的密度不同造成的。EAB(T)H三B+A>NB(a)AeAB(TD)EAB(T)B(b)5
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 5 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 5 1）接触电势（珀耳贴电势） 接触电势是由于互相接触的两种金属导体内自由 电子的密度不同造成的
检测技术第三章常用传感器与敏感元件2)温差电势（汤姆逊电势）在组成热电偶的每种材料中。若同一材料两端温度不同，则高温端自由电子具有的动能大，就会向低温端扩散，高温端因失去电子而带正电，而低温端因得到电子而带负电，从而形成了温差电势各安中心的技大学实道财技大学意农校H E(T,T)感安心专光儿AEAB(T)EAB(T)安业BH E(TT)州世大隆止品站
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 6 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 2）温差电势（汤姆逊电势） 在组成热电偶的每种材料中，若同一材料两端温 度不同，则高温端自由电子具有的动能大,就会向低温 端扩散，高温端因失去电子而带正电，而低温端因得 到电子而带负电，从而形成了温差电势
检测技术第三章常用传感器与敏感元件由A、B两种金属组成的热电偶。其总热电势为各个接触电势和温差电势的代数和，即EAB(T,To)=EAB(T)-EAB(To)+EB(T,To)-EA(T, To)讨论：①热电偶的材料相同时，EAB(T,TO)=0②热电偶的两个节点所处的温度相同时EAB(T,TO)= 0形成热电势的两个必要条件：①两种导体的材料不同②节点所处的温度不同7
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 7 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 7 由A、B两种金属组成的热电偶，其总热电势为各 个接触电势和温差电势的代数和，即 EAB(T,T0 )=EAB(T)-EAB(T0 )+EB(T,T0 )-EA(T, T0 ) 讨论： ①热电偶的材料相同时， EAB(T,T0)= 0 ②热电偶的两个节点所处的温度相同时 ， EAB(T,T0)= 0 形成热电势的两个必要条件： ①两种导体的材料不同 ②节点所处的温度不同
检测技术第三章常用传感器与敏感元件S型(铂佬10-铂)热电偶分度表（参考端温度为0℃）分度号：S8090705060测量端010203040热电动势/mV温度/C0.5730.4320.50200.2350.2990.3650.1130.1730.0000.0551.2731.3561.1091.1900.8720.9501.0291000.6450.7190.7952.0512.1412.2321.9622001.6981.7851.8731.4401.5251.6113.1642.9743.0692.8803002.5992.6922.7862.3232.4142.5064.0364.1353.7433.8403.9384003.4523.5493.6453.2603.3565.0345.1364.8324.9335004.5324.6324.7324.2344.3334.4325.9606.0646.1695.8556005.5445.6485.7515.2375.3395.4427.1287.2366.9137.0207006.5926.6996.8056.2746.3806.4868.3368.0038.1148.2257.6727.7827.8928007.3457.4547.5639.3559.4709.2409.0129.1269008.4488.5608.6738.7868.89910.63510.40010.51710.16510.28210009.5859.7009.8169.93210.04811.82711.58711.70711.22911.34811.467110010.75410.87210.99111.11013.03412.67112.79212.91312.30812.42912.550120011.94712.06712.18814.24714.00414.12513.51913.64013.76113.883130013.15513.27613.39715.33615.45615.21514.85214.97315.094140014.36814.48914.61014.73116.65316.29616.41516.53415.69715.81715.93716.05716.176150015.57617.71117.82617.59417.24517.36017.477160017.00817.12516.77116.890
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 8 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 8 S型(铂铑10-铂)热电偶分度表
检测技术第三章常用传感器与敏感元件2、热电偶的基本定律均质导体定律若组成热电偶回路的两种导体相同，不论其截面、长度如何以及各处温度分布如何，都不会产生热电势。说明：①热电偶必须由两种不同性质的热电极组成：②提供了一种检查热电极材料均匀性的办法。热电极材料的均匀性是衡量热电偶质量的重要指标之一9
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 9 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 9 若组成热电偶回路的两种导体相同，不论其截面、长 度如何以及各处温度分布如何，都不会产生热电势。 2、热电偶的基本定律 1）均质导体定律 说明： ①热电偶必须由两种不同性质的热电极组成； ②提供了一种检查热电极材料均匀性的办法。 热电极材料的均匀性是衡量热电偶质量的重要指标之一
检测技术第三章常用传感器与敏感元件2）热电势定律若两结点处温度相同，则尽管导体A、B的材料不同热电偶回路内的总电势亦为零说明：用热电偶测温时，只需要关注接点温度，其他部位以及引线所处的温度环境，都不会影响测量结果。10
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 10 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 10 若两结点处温度相同，则尽管导体A、B的材料不同， 热电偶回路内的总电势亦为零。 2）热电势定律 说明： 用热电偶测温时，只需要关注接点温度，其他 部位以及引线所处的温度环境，都不会影响测 量结果