温度传感器的测量范围及特性

发布时间:2019-12-15  发布者:利坤电子
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  • 温度传感器是工业生产中较常见的一种传感器。它将物体的温度转化为电信号输出,它具有结构简单,测量范围宽,稳定性好、精度高等优点。不同的温度传感器制作方法不同,常见的有热敏电阻、热电偶和集成型产品。其发展大体经历了从分体式、模拟集成到智能型阶段。现在的温度传感器不仅温度信号输出,还可以集成湿度测量,信号输出也由原来的单一信号变成多样化的输出形式,可以进行远距离通信,数据可以根据需要进行记录、上限警报和自控控制等多种功能。
    热电偶有标准热电偶和非标准热电偶两种,标准热电偶严格遵循热电势与温度之前的关系,并有统一的分度号,其误差也在允许范围之内。非标准热电偶通常是根据特殊测量需要制作而成的,它没有测量范围上没有统一的标准,也没有分度号。
    热电阻用得较多的当属铂电阻和铜热电阻,铂电阻测量温度范围更大,精度更高。铂电阻和铜热电阻其电阻和温度变化值都有统一的标准。它只跟初始温度和材料温度系数有关。
    现在用的智能集成型温度传感器采用单片机技术,里面装有多位模数信号转换器,其测量精度更高,分辨力更是高达0.03度,里面还可以集成日历时钟,实现多种测量模式之间切换,输出更具规范化和标准化,可以有效抑制周围环境对温度信号输出的干扰,使得测量值更加精确。
    温度传感器输出的温度不是待测物现在的温度,通常会有一定的误差。对于需要精确测量的场合,需选用响应速度更快的传感器。在测量过程要保护要探头,探头的寿命远远低于整个测量系统的寿命,当输出不正确的时候要及时更换。在响应时间要求不高的场合,可以用专用套管将探头包裹起来,主要可以延长探头的使用时间,不过这样会影响测量精度,两者之间需权衡好。很多热敏电阻表面都有涂敷层,要保护涂敷层不被损坏,涂敷层具有传温和保护里面元件的作用,可以防潮防腐蚀。
    冷却液温度传感器由对温度变化非常敏感的负温度系数热敏电阻构成。该电阻具有外界温度越高其电阻值越小的特性。根据这一特性,利用电阻值的变化检测冷却液的温度,并将这一信号输送给ECU,作为喷油量的重要修正信号。
    冷却液温度传感器的正常使用范围是-30℃~120℃,其对应的输出电压值为0.3V~4.7V。当ECU检测到超出这个范围的输出电压信号时,即可判断为传感器电路发生故障。此时自诊断系统一方面点亮故障指示灯并记忆故障代码,另一方面提供一个预先记忆在EUC存储器内的80℃冷却液温度的固定值,用于继续控制发动机运转,防止由于信号失常使汽车不能行驶。当温度传感器的特性发生了变化时,即传感器输送给ECU的电压信号与冷却液实际温度的变化不一致,其值又没有超出ECU所监测的范围时,ECU就会对此非正常信号作出错误的判断。从而导致喷油信号不正常,汽车工况不良。
    然后利用AUTOBOSS电脑诊断仪对电控系统进行检查。在观察冷却液温度的数据值时,发现在怠速时显 示的温度不正常,并且数据值不稳,有波动现象。踩下加速踏板,使发动机转速上升,负荷增加,深圳中航电脑智能系统观察冷却液温度上升情况,发现温度不是均匀上升。因此可以判断是冷却液温度传感器的工作特性发生了变化,造成了喷油修正信号不准。
    温度传感器在生活中的使用并不常见,但是如果我们去比较物理化,或者是比较强的环境中就会经常看到这种温度的测量仪器,他是通过温度变化不同来传播一个数据的,而且他测量的非常精确,对于我们比较新领域的数据勘察有一定的作用,我们可以从它的工作原理上面来进行一些简单的了解。在自动化生产中往往需要利用辐射测温法来测量或控制某些物体的表面温度,如冶金中的钢带轧制温度、轧辊温度、锻件温度和各种熔融金属在冶炼炉或坩埚中的温度。在这些具体情况下,物体表面发射率的测量是相当困难的。对于固体表面温度自动测量和控制,可以采用附加的反射镜使与被测表面一起组成黑体空腔。附加辐射的影响能提高被测表面的有效辐射和有效发射系数。利用有效发射系数通过仪表对实测温度进行相应的修正,较终可得到被测表面的真实温度。较为典型的附加反射镜是半球反射镜。球中心附近被测表面的漫射辐射能受半球镜反射回到表面而形成附加辐射,从而提高有效发射系数式中ε为材料表面发射率。
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