下午 5时 30分 43秒第三讲 温度信号的测试传感一 测试传感器二 温度定义三 传感方式四 膨胀法五 热电偶六 热电阻七 辐射计下午 5时 30分 43秒一 测试传感器
1 传“感”器一词的出自人的“感”觉定义：
视觉 ---观感；味觉 ---口感；嗅觉 ---鼻感；
触觉 ---皮感；听觉 ---耳感 ------“五官”
2 传感器定义：
A 传感器是将被测的物理、化学、生物等信息按一定的规律转换成某种可用的输出信息的器件。 ------（电“五官”）
B 传感器是从一个系统接收功率，再以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件。 ----吸收，转换，传送能量的器件；又称“换能器”
后一定义包括“执行器”
下午 5时 30分 43秒下午 5时 30分 43秒二 温度定义与意义温度是一个表征物体冷,热程度的物理量,
它反映分子热运动平均动能的大小 。 在自然界中,物体的许多物理特性及化学特性均与温度密切相关 。 在材料加工中更是如此：锻,铸,
焊等工艺均是在特定温度下进行；热处理中的相变对应着精确的温度变化；电镀槽液,塑料成型及现代加工工程等都涉及严格的温度要求 。
由此可知,温度是材料加工过程中最重要的工艺参数 。 也是七个基本物理量之一 。
下午 5时 30分 43秒三 传感方式与温标下午 5时 30分 43秒从上表可以看出,测温原理和方法很多,但是,它们感受同一温度时,反映 （ 提供 ） 出的敏感信号的种类,大小却不相同 。 因此,为了给温度以定量描述,并保证测量结果的精确性和一致性,需要建立一个科学的,严格的,统一的标尺,
简称,温标,。
作为一个温标,应包含三条基本内容：具有可重现的固定温度点,具有固定点温度上的标准温度计,具有确定相邻固定温度点间的内插公式 。
目前使用的主要温标有摄氏温标,华氏温标,热力学温标及国际温标；分别定义如下：
下午 5时 30分 43秒
1,摄氏温标摄氏温标 分度方法是规定标准大气压下,水的冰点是零度,水的沸点是 100度 。
选用测温物质是水银 （ Hg）,认为它的体膨胀岁温度变化是线性的 。 把从水的冰点到沸点之间水银体膨胀值分成 100等份,每份为 1度 。 即摄氏 1度 （ 记 1℃ ） 。
下午 5时 30分 43秒
2 华氏温标华氏温标 当时 （ 1906年,Fahrenheit）
规定一种氯化铵和冰水混合的温度为零度,
而认为人体的稳定温度为 100度,把这中间水银体膨胀量分为 100份,每份为 1度 。 于是,
水的冰点就相当于 32度,水的沸点为 212度 。
两点之间为 180等分,每份为 1度 （ 记为 1℉ ） 。
摄氏温度与华氏温度之间的换算关系为：
℉ =9/5 ℃ +32 ( 1-1）
例如水的沸点 100℃,相当于 212℉,摄氏 20℃
相当于 68℉ 。
下午 5时 30分 43秒
3 热力学温标热力学温标 由气体压力定律 （ 查理定律 ） 知：
P=PO(1+β θ) （ 1-2）
当 β =1/273.15 1/℃ （ 气体压力系数 ）,
θ=-273.15℃ 时,P=0,这是一种极限情况 。 凯尔文创立了把 -273.15℃ 作为零度的温标,叫做热力学温标 （ 绝对温标 ）,而分度法与摄氏分度法相同,以 0K表示 。 即摄氏 0℃ 时为
273.15 0K 。 绝对温度与摄氏温度的关系为
T=T+ θ =(273.15+θ)0K （ 1-3）
绝对零度式低温极限,能无限接近,但不能达到 。
下午 5时 30分 43秒
4．国际实用温标国际实用温标 为了复现热力学温标，并且有利于国际上量值的传递，通过国际协议，
制定了国际实用温标。它是利用气体温度计测出一系列化学纯物质的相平衡点温度，在这些固定点之间用规定传递仪器（例如铂电阻或铂铑热电偶）和内插公式分度温度值。 1968年制定的称为“国际实用温标 IPTS-1968”，标记为
,K”，而不是,0K”。国际实用温标是协议性温标，由于科学技术的不断发展，这个温标的数值不断向热力学温标靠近，每过若干年将对其修正一次,1990年将改为 ITS-90。
下午 5时 30分 43秒四 膨胀法下午 5时 30分 43秒五 热电偶
1,热电势 很早以前人们就发现,把两种不同材料的导体接成闭合回路 （ 图 1-3）,如两端结点温度不同,
就会产生热电势,回路中有电流流过 。 人们称其为热电效应 。 热电效应的本质可归结为两种效应：
接触电势（又称 Peltier电势） 不同的导体内所含自由电子的密度不同,在结合面处就会发生电子扩散，在结合面两侧，失去电子的 A导体带正电，接受电子的
B导体带负电，形成了接触电势（电位差），
温差电热（又称 Thosmson电势） 导体内部，如两端温度不同，自由电子具有的动能也不同。动能大的一端自由电子就会向自由电子动能小的一端扩散，而在导体两端就会形成一定大小的电位差下午 5时 30分 43秒在 A,B两种导体接成的闭合回路中,产生热电势的原因既有接触电势 （ 珀尔帖电势 ）,也有温差电势 （ 汤姆逊电势 ）,
即
EAB= EAB(T)- EAB(T0) + (1-3)
(1-3)式说明，在闭合回路中热电势大小与两端温度有关，与两种材料性质有关。
当导体材料选定后，可简写成，它只与两端温度差有关。
dTdT
T
TO
B
T
0T
A
下午 5时 30分 43秒下午 5时 30分 43秒下午 5时 30分 43秒六 热电阻电阻温度计是根据金属导体或半导体的电阻随温度变化之一性质做成的。它广泛应用于中、低温范围（ 500℃ 以下）的温度测量。一般金属当温度升高时电阻增加。而半导体当温度升高时，电阻反而减小，而且比金属灵敏的多。目前国内、
外用得最多的是铂和铜两种金属。
下午 5时 30分 43秒七 辐射计辐射温度计，它是利用测量辐射体全光谱辐射能量的方法来测定温度。这种非接触测温方法常用来测量 900-1800℃ 的高温。
下午 5时 30分 43秒相关,MCS-51微控制器”参考书：
“单片机原理及接口技术”，李朝青 编著北京航空航天大学出版社 1994一版
2002二版
,Visual Basic高级实用教程”，曾伟民邓勇刚 等编著 电子工业出版社
1999一版
1 传“感”器一词的出自人的“感”觉定义：
视觉 ---观感；味觉 ---口感；嗅觉 ---鼻感；
触觉 ---皮感；听觉 ---耳感 ------“五官”
2 传感器定义：
A 传感器是将被测的物理、化学、生物等信息按一定的规律转换成某种可用的输出信息的器件。 ------（电“五官”）
B 传感器是从一个系统接收功率，再以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件。 ----吸收，转换，传送能量的器件；又称“换能器”
后一定义包括“执行器”
下午 5时 30分 43秒下午 5时 30分 43秒二 温度定义与意义温度是一个表征物体冷,热程度的物理量,
它反映分子热运动平均动能的大小 。 在自然界中,物体的许多物理特性及化学特性均与温度密切相关 。 在材料加工中更是如此：锻,铸,
焊等工艺均是在特定温度下进行；热处理中的相变对应着精确的温度变化；电镀槽液,塑料成型及现代加工工程等都涉及严格的温度要求 。
由此可知,温度是材料加工过程中最重要的工艺参数 。 也是七个基本物理量之一 。
下午 5时 30分 43秒三 传感方式与温标下午 5时 30分 43秒从上表可以看出,测温原理和方法很多,但是,它们感受同一温度时,反映 （ 提供 ） 出的敏感信号的种类,大小却不相同 。 因此,为了给温度以定量描述,并保证测量结果的精确性和一致性,需要建立一个科学的,严格的,统一的标尺,
简称,温标,。
作为一个温标,应包含三条基本内容：具有可重现的固定温度点,具有固定点温度上的标准温度计,具有确定相邻固定温度点间的内插公式 。
目前使用的主要温标有摄氏温标,华氏温标,热力学温标及国际温标；分别定义如下：
下午 5时 30分 43秒
1,摄氏温标摄氏温标 分度方法是规定标准大气压下,水的冰点是零度,水的沸点是 100度 。
选用测温物质是水银 （ Hg）,认为它的体膨胀岁温度变化是线性的 。 把从水的冰点到沸点之间水银体膨胀值分成 100等份,每份为 1度 。 即摄氏 1度 （ 记 1℃ ） 。
下午 5时 30分 43秒
2 华氏温标华氏温标 当时 （ 1906年,Fahrenheit）
规定一种氯化铵和冰水混合的温度为零度,
而认为人体的稳定温度为 100度,把这中间水银体膨胀量分为 100份,每份为 1度 。 于是,
水的冰点就相当于 32度,水的沸点为 212度 。
两点之间为 180等分,每份为 1度 （ 记为 1℉ ） 。
摄氏温度与华氏温度之间的换算关系为：
℉ =9/5 ℃ +32 ( 1-1）
例如水的沸点 100℃,相当于 212℉,摄氏 20℃
相当于 68℉ 。
下午 5时 30分 43秒
3 热力学温标热力学温标 由气体压力定律 （ 查理定律 ） 知：
P=PO(1+β θ) （ 1-2）
当 β =1/273.15 1/℃ （ 气体压力系数 ）,
θ=-273.15℃ 时,P=0,这是一种极限情况 。 凯尔文创立了把 -273.15℃ 作为零度的温标,叫做热力学温标 （ 绝对温标 ）,而分度法与摄氏分度法相同,以 0K表示 。 即摄氏 0℃ 时为
273.15 0K 。 绝对温度与摄氏温度的关系为
T=T+ θ =(273.15+θ)0K （ 1-3）
绝对零度式低温极限,能无限接近,但不能达到 。
下午 5时 30分 43秒
4．国际实用温标国际实用温标 为了复现热力学温标，并且有利于国际上量值的传递，通过国际协议，
制定了国际实用温标。它是利用气体温度计测出一系列化学纯物质的相平衡点温度，在这些固定点之间用规定传递仪器（例如铂电阻或铂铑热电偶）和内插公式分度温度值。 1968年制定的称为“国际实用温标 IPTS-1968”，标记为
,K”，而不是,0K”。国际实用温标是协议性温标，由于科学技术的不断发展，这个温标的数值不断向热力学温标靠近，每过若干年将对其修正一次,1990年将改为 ITS-90。
下午 5时 30分 43秒四 膨胀法下午 5时 30分 43秒五 热电偶
1,热电势 很早以前人们就发现,把两种不同材料的导体接成闭合回路 （ 图 1-3）,如两端结点温度不同,
就会产生热电势,回路中有电流流过 。 人们称其为热电效应 。 热电效应的本质可归结为两种效应：
接触电势（又称 Peltier电势） 不同的导体内所含自由电子的密度不同,在结合面处就会发生电子扩散，在结合面两侧，失去电子的 A导体带正电，接受电子的
B导体带负电，形成了接触电势（电位差），
温差电热（又称 Thosmson电势） 导体内部，如两端温度不同，自由电子具有的动能也不同。动能大的一端自由电子就会向自由电子动能小的一端扩散，而在导体两端就会形成一定大小的电位差下午 5时 30分 43秒在 A,B两种导体接成的闭合回路中,产生热电势的原因既有接触电势 （ 珀尔帖电势 ）,也有温差电势 （ 汤姆逊电势 ）,
即
EAB= EAB(T)- EAB(T0) + (1-3)
(1-3)式说明，在闭合回路中热电势大小与两端温度有关，与两种材料性质有关。
当导体材料选定后，可简写成，它只与两端温度差有关。
dTdT
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A
下午 5时 30分 43秒下午 5时 30分 43秒下午 5时 30分 43秒六 热电阻电阻温度计是根据金属导体或半导体的电阻随温度变化之一性质做成的。它广泛应用于中、低温范围（ 500℃ 以下）的温度测量。一般金属当温度升高时电阻增加。而半导体当温度升高时，电阻反而减小，而且比金属灵敏的多。目前国内、
外用得最多的是铂和铜两种金属。
下午 5时 30分 43秒七 辐射计辐射温度计，它是利用测量辐射体全光谱辐射能量的方法来测定温度。这种非接触测温方法常用来测量 900-1800℃ 的高温。
下午 5时 30分 43秒相关,MCS-51微控制器”参考书：
“单片机原理及接口技术”，李朝青 编著北京航空航天大学出版社 1994一版
2002二版
,Visual Basic高级实用教程”，曾伟民邓勇刚 等编著 电子工业出版社
1999一版
