工業(yè)儀表第3章溫度測量

1、Chapter Three,Measure of Temperature,3.1 概述(Summary),3.1.1　溫度測量的意義監(jiān)測和控制化學反應及高溫固相燒結(jié)反應中的溫度，使過程在要求的溫度下進行；合理利用熱量，提高熱量利用率3.1.2 溫標攝氏溫標C、華氏溫標F、熱力學溫標T，關系為,,,按測量溫度范圍分：　　高溫計>600℃；溫度計＜ 600℃,按用途分：　　標準溫度計、范型溫度計、實用溫度計,按工作原理分

2、：　膨脹式、壓力式、熱電阻式、熱電偶式、輻射式,按測量方式分：　　接觸式、非接觸式,3.1.3　溫度儀表的分類,3.2　熱電偶溫度測量,熱電偶溫度計（熱電溫度計）,測溫范圍：－100～1600℃,熱電偶測溫系統(tǒng)：感溫元件毫伏測量儀表導線,3.2.1　熱電偶測溫原理,3.2.1.1熱電偶測溫基本原理1、構(gòu)成熱電偶：二性質(zhì)不同的金屬絲A、B焊接成的閉合回路熱電極：金屬絲A、B熱端（高溫端），置于溫度為t 的介質(zhì)中的接頭

3、參比端（冷端)：處于環(huán)境溫度的一端。(使用時并不焊接，而與測量儀表相接）,熱電現(xiàn)象：將熱電偶的工作端插入溫度為t的介質(zhì)環(huán)境中，當t≠t0時，儀表指針則偏轉(zhuǎn)，說明回路中有電流產(chǎn)生。由此產(chǎn)生的電流稱為熱電流；產(chǎn)生熱電流的電動勢稱為熱電勢（包括接觸電勢和溫差電勢）。,2、熱電現(xiàn)象,(1) 接觸電勢,不同金屬材料的電子密度不同，且自由電子密度隨溫度的變化規(guī)律不同。不同性質(zhì)的金屬接觸時自由電子的擴散和遷移產(chǎn)生電位差（接觸電勢）,玻爾茲曼常數(shù)

4、1.38×10－23J/K,溫度為t時A的自由電子密度,單位電荷4.802×10－12靜電單位,溫度為t時B的自由電子密度,接觸電勢的計算：,金屬二端溫度分別為t和t0時，,(2) 溫差電勢,失電子帶正電,得電子帶負電,,,溫差電勢：,,(3) 熱電偶回路的熱電勢,不同材料接觸電勢：　eAB(t) 和eAB(t0),A和B二端的溫差電勢：eA(t，t0)和 eB(t，t0),回路的總電勢：,,,,B 中間導體定

5、律：在熱電偶回路中插入另外的導體時，只要插入導體是均質(zhì)的，且二端的溫度相等，則無論其溫度分布如何，都不影響原熱電偶的熱電勢。,3.2.2 熱電偶的基本定律,A　均質(zhì)導體定律：二種均質(zhì)金屬組成的熱電偶的電勢與熱電極直徑、長度及沿熱電極長度上的溫度分布無關，僅與熱電極材料及二端溫度有關；熱電勢值是二端溫度差的函數(shù)，若二端溫度相等，則熱電勢為零。不均質(zhì)材料各處溫度不同時，將產(chǎn)生附加熱電勢造成測溫誤差。,,,,A,B,C,tn,t0,t0,3.

6、2.3 標準電極規(guī)則,中間導體C為標準電極，因其二端溫度相同，故熱電勢仍為EAB(T，T0)。同時可將其看成是由A、C和C、B組成的二對熱電偶。EAB(T，T0)= EAC(T，T0)+ ECB(T，T0) = EAC(T，T0)― ECB(T，T0),常為鉑電極,C　中間溫度定律：接點溫度為t、t0時的熱電勢等于該熱電偶在接點溫度為t、tn和tn、t0時的相應熱電勢的代數(shù)和。中間溫度tn對此沒有

7、任何影響。,3.2.4 熱電偶的類型及結(jié)構(gòu),,3.2.4.1 熱電極材料和熱電偶種類(1）熱電極材料的選擇熱電偶的性能要求：可靠性、穩(wěn)定性、靈敏度材質(zhì)要求(除測溫物質(zhì)的基本要求外)： 高溫下穩(wěn)定的物理化學性能；不氧化、不變質(zhì)；電極間互不滲透；電阻系數(shù)?。粺犭娮枧c溫度之間呈線性或近似線性關系；機械性能好,(2) 標準化熱電偶A 鉑銠-鉑熱電偶優(yōu)點：純度高；便于復制，精確度高；物理化學穩(wěn)定性好，宜在氧化和中性氣氛中使用；熔

8、點高，故測溫上限高，長期使用：>1300 ℃；短期： >1600 ℃缺點：熱電勢較小，價格昂貴；在還原氣氛下易污染；熱電性質(zhì)非線性較大；高溫下升華，導致熱電性不穩(wěn)定,B 鎳鉻-鎳硅（鎳鉻-鎳鋁）熱電偶 優(yōu)點：抗氧化性好；抗腐蝕性好；化學穩(wěn)定性好；復制性好；熱電勢較大；熱電勢與溫度的線性關系好；熱電極材料便宜。長期使用：＞1000 ℃；短期： ＞1300 ℃ 缺點：在>500 ℃和還原氣氛下易被腐蝕；測量精度較

9、鉑銠-鉑低,C 鎳鉻-考銅熱電偶優(yōu)點：熱電勢大；價格便宜缺點：易氧化；不能測高溫,E 銅-康銅熱電偶優(yōu)點：靈敏度高；熱電極易復制；價格低；低溫測量精確度高。缺點：測量溫度低,D 鉑銠30-鉑銠6熱電偶優(yōu)點：抗污能力強；高溫穩(wěn)定性好；精度高。長期使用：1400~1600 ℃；短期： 1800 ℃缺點：靈敏度較低,正極含銠30%,負極含銠6%,3）非標準熱電偶,A 鎢-鉬熱電偶易氧化，宜在還原氣氛下使用，測量溫度高。測溫

10、范圍： 1300~2200 ℃B 鎢-錸系熱電偶 測溫上限高，高溫靈敏度高，電勢-溫度關系近線性。測溫范圍： 2400~2800 ℃ 。缺點：易氧化,C 銥銠系熱電偶熱電勢大，熱電關系近線性，是宇航技術中極其重要的測溫熱電偶D 鐵-康銅熱電偶靈敏度高，熱電關系近線性，價格低。但易銹蝕E 其它非標準熱電偶,3.2.4.2 熱電偶的結(jié)構(gòu),1）普通型主要組成部分：熱電偶、保護套管、絕緣子熱電偶偶絲直徑：貴金屬0.35

11、~0.65mm；賤金屬1 ~2mm絕緣子作用：避免二極之間短路常用的絕緣材料及使用溫度保護套管作用：避免熱電偶受有害氣體腐蝕或沾污及機械損傷要求：不透氣、化學惰性、耐腐蝕、熱慣性小,高溫下不分解，不與氧化、還原性氣體反應,,,,,常用絕緣材料及其使用溫度橡皮、絕緣漆　　　　 60～80 ℃ 絲、絕緣漆　　　　 100 ～ 130 ℃ 琺瑯、絕緣漆　　　　 100 ～ 150 ℃ 玻璃管　　　　 500

12、 ℃以下 石英管　　　　 1000 ℃ 以下瓷管 1000 ～ 1500 ℃ 高溫陶瓷管　　　　 1500 ℃ 以上,常用保護套管及其使用溫度無縫鋼管　　　　 600℃以下 不銹鋼管　　　　 1000 ℃ 以下高鉻鋼管、石英管　　　　 1200 ℃以下 普通瓷管　　　　 1400 ℃以下 氧化鋁瓷管　　　　

13、 1500 ℃ 以下高溫陶瓷管 1500 ℃ 以上,,3.2.4.3 鎧裝熱電偶,將保護套管、絕緣材料與熱電偶組合在一起拉制而成,又稱套管熱電偶。套管外徑：1-8mm；偶絲直徑：0.025-1.3mm；管壁厚度：0.12-0.6mm；長度可達 100m以上優(yōu)點：體積?。环磻?，時間常數(shù)小，＜20s；柔性好，可彎成各種形狀；機械性能好，耐震動，耐沖擊性好。,一般地，在常壓下可采用普通式結(jié)構(gòu)；測量動態(tài)溫度

14、時采用時間常數(shù)小的熱電偶；在被測介質(zhì)具有一定壓力的情況下，可采用固定螺紋和普通接線盒結(jié)構(gòu)；當環(huán)境惡劣須防水、防氣、防爆時，應采用防濺式接線盒；對于高壓流動介質(zhì)，需采用具有固定螺紋和錐形保護套管的結(jié)構(gòu)；對于狹小管道內(nèi)溫度的測量，則采用鎧裝熱電偶，它也適用于高壓和動態(tài)溫度測量。,3.2.4.4 熱電偶型式的選擇,3.2.4.5 熱電偶參比端溫度的處理,1、恒溫法－將參比端置入恒溫器中，使溫度恒定在某一數(shù)值。2、冷端溫度修正法 測

15、量數(shù)值是一個相對量，因此，冷端溫度可以不在零度，而是其他溫度。這個時候需要查出冷鍛溫度下的熱電勢，修改測量的數(shù)值。3、校正儀表零點法 在工作環(huán)境相對穩(wěn)定的情況下，采用環(huán)境下熱電勢為零的方法，使儀表指針從環(huán)境溫度開始偏轉(zhuǎn)。4、補償導線法 用于熱點極性能相近的材料代替貴重熱電偶材料，延長熱電偶至遠離被測量對象的冷端。該材料為補償導線，該方法為補償導線法,輔助熱電偶參比端恒溫法輔助熱電偶測量端恒溫法,,與普通型相

16、比，結(jié)構(gòu)不同。測量時:將測量端直接焊在被測金屬表面或緊壓在被測固體表面。,3.2.4.6 測量表面溫度的熱電偶,便?式表面溫度計,3.2.4.7熱電偶的誤差來源,1）分度誤差2）補償導線所致誤差3）參比端溫度變化所致誤差4）熱電極變質(zhì)使熱電性質(zhì)變化所致誤差,測量范圍： ― 270~500 ℃，特殊情況―270~1000 ℃熱電阻傳感器的特點：1）精確度高（鉑電阻溫度計作為基準溫度計）；2）靈敏度高；3）中低溫（500℃

17、以下）測量時熱電勢信號大，易于信號顯示和遠距離傳送；4）金屬熱電阻的電阻-溫度線性關系好，重現(xiàn)性和穩(wěn)定性都好；但體積大，熱慣性大，不利于動態(tài)測量；半導體與之相反；5）無冷端補償問題,3.3 熱電阻溫度計,3.3.1 熱電阻的測溫原理,導體（或半導體）的電阻隨溫度的變化關系對于導體對于半導體,,,,電阻溫度系數(shù),,參比溫度,,,,,,,（1）熱電阻的材料對熱電阻材料的要求：電阻溫度系數(shù)大，且不隨溫度變化；電阻率大；重

18、現(xiàn)性和穩(wěn)定性好；價格便宜。,3.3.2 熱電阻傳感器的材料和結(jié)構(gòu)形式,靈敏度高,制作的熱電阻體積小，熱慣性小，對溫度的響應時間快。,（2）結(jié)構(gòu)形式,1）鉑熱電阻特點：精度高， 穩(wěn)定性好，性能可靠。還原介質(zhì)中易被沾污而變脆。測溫范圍：-12～５５０,2）銅熱電阻在-50~150 ℃范圍內(nèi)電阻-溫度關系近似線性；價格便宜，但易氧化。,3.3.3 熱電阻的結(jié)構(gòu)型式它主要由四部分組成：電阻絲、支架、引出線 和保護套管。,３.３

19、.４半導體熱電阻,1-電阻體；2-引線；3-導體；4-玻璃管；5-保護管；6-密封填料；7-錫箔,特點：抗腐蝕性好，靈敏度高，熱慣性小，體積小，壽命長，遠距離傳送；但是，互換性差，測溫范圍小。,對骨架材料的要求： 1）電絕緣性能好； 2）足夠的機械強度； 3）體積膨脹系數(shù)小，以免給熱阻絲造成應力； 4）對電阻絲無化學作用。引線的要求： 1）電阻小，且電阻-溫度系數(shù)很??； 2）與熱電阻絲連接處的熱電勢

20、小。保護套管的要求：免遭有害氣體的腐蝕和沾污，以及機械損傷。,結(jié)構(gòu)組成：骨架、引出線、保護套管,3.4 非接觸式測溫儀表,特點：（1）測溫傳感器不破壞被測對象的溫度場；（2）不受被測介質(zhì)的腐蝕和毒化；（3）傳感器不必與被測介質(zhì)達到熱平衡；（4）動態(tài)特性好，可測量處于運動狀態(tài)的對象溫度,非接觸式測溫的主要原理：利用物體的熱輻射,光學高溫計全輻射高溫計比色高溫計紅外溫度計,輻射高溫計的種類：,在熱輻射分析中，光譜吸收比與波長

21、無關的物體,（1）物體的熱輻射與溫度的關系絕對黑體的單色輻射強度與波長和溫度的關系：,3.4.1　輻射測溫的物理基礎,單位時間單位面積上對應于波長λ的輻射能,,維恩公式,普郎克第一輻射常數(shù),普郎克第二輻射常數(shù),（2）灰體和實際物體的黑度在同溫度下，灰體的輻射能力低于絕對黑體，其單色輻射強度Eλ和全輻射能E均比絕對黑體小。關系：,,對單色輻射強度在λ＝0～∞區(qū)間積分得全輻射能E0：,灰體的單色輻射黑度,斯蒂芬－波爾茲曼公式,灰體的黑度

22、等于它的吸收比，它們不隨波長而變化！　　實際物體的黑度隨波長而變化，但一般工程物體的黑度隨波長的變化不太明顯，可近似看作是灰體。,灰體的全輻射強度,顯然，溫度越高，輻射能越大。,3.4.2　光學高溫計,工業(yè)用光學高溫計有：隱絲式:利用調(diào)節(jié)電阻來改變高溫燈泡的工作電流，當燈絲的亮度與被測物體的亮度—致時，燈泡的亮度就代表了被測物體的亮度溫度。 恒定亮度式：利用減光楔來改變被測物體的亮度，使它與恒定亮度的高溫燈泡相比較，當兩者亮度相等

23、時，根據(jù)減光楔旋轉(zhuǎn)的角度來確定被測物體的亮度溫度 。該儀器測量的溫度是亮度溫度，它不等于物體的真是溫度。,（1）光學高溫計的原理　單色輻射強度的測量非常困難，常采用亮度測量方法。 依據(jù)：物體的發(fā)光亮度與物體的輻射強度成正比。,直接測量亮度也不易，故用比較亮度的方法，即：用一已知亮度的高溫燈絲的亮度與被測物體的亮度相比較。當其亮度相等時，按高溫燈絲的已知溫度來反映被測物體的溫度。,單色亮度與單色輻射強度的關系：,（2）亮度溫度

24、,,,,對于灰體,灰體亮度等于同溫度下黑體亮度與灰體黑度之積,亮度溫度的定義：在波長為λ的單色輻射中，當物體在溫度T時的亮度Bλ與黑體在溫度Ts時的亮度B0λ相同時，則黑體的溫度Ts即為物體的亮度溫度。,T與TS的關系：,,1）光學系統(tǒng)物鏡：調(diào)節(jié)物鏡使被測物體在燈絲平面上清晰成像目鏡：調(diào)節(jié)目鏡使燈絲清晰可見紅色濾光片：置于目鏡和物鏡之間，以滿足單色輻射條件灰色吸光玻璃：位于物鏡與燈泡之間，使被測物體亮度減弱后再與燈絲亮度比較，擴

25、大量程2）電測系統(tǒng)組成：鎢絲燈、直流電路、電流調(diào)節(jié)變阻器、顯示儀表作用：通過調(diào)整燈絲電流調(diào)整高溫計燈絲的亮度，再用磁電式儀表來測量，并顯示與被測亮度相應的溫度值。鎢絲燈作為亮度比較的標準，其燈絲亮度、加熱電流與溫度的關系已知，故可用電流表示亮度，進而表示溫度。燈泡電源：2～4V直流電源,（3）光學高溫計的構(gòu)造,物鏡,燈泡,吸收玻璃,目鏡,紅色濾光片,顯示儀表,滑線電阻,將望遠系統(tǒng)對準被測物體，調(diào)節(jié)物鏡使測物體清晰成像在燈絲平面

26、上；調(diào)節(jié)目鏡使在觀察孔能清楚看到被測物體和燈絲像。調(diào)節(jié)好后，用定位螺絲將目鏡鎖緊。此時，在被測物體的像所形成的發(fā)光背景上可看到燈絲。若燈絲亮度低于被測物體的亮度，則物像背景上有一條暗的燈絲弧線；若高于被測物體亮度，則呈亮的弧線；若二者亮度相等，燈絲隱沒在物像背景中。,（4）光學高溫計的使用,,將電流值換算成黑體溫度對顯示儀表進行分度，即可得到按黑體溫度分度的標尺。因儀表在燈絲隱沒于被測物體的像中時讀數(shù)，故稱隱絲式光學高溫計。,燈

27、絲亮度低于被測物體的亮度,燈絲亮度等于被測物體的亮度,燈絲亮度高于被測物體的亮度,（1）紅色濾光片：保證亮度比較在波長為0.66μm的波段內(nèi)進行。原因：1）所選波段既要有較大輻射強度，又要在人眼視覺范圍內(nèi)。紅光可同時滿足此二條件。2）紅光區(qū)顏色隨波長的變化小于其它顏色的可見光，因而減小附加誤差。3）獲得較窄的工作波段，更接近單色輻射。,（5）紅色濾光片和灰色吸收玻璃的作用,（2）灰色吸收玻璃作用：擴大測溫范圍測量溫度>

28、1400℃時，不是用提高燈絲亮度的方法而是用灰色玻璃按已知比例將被測物體輻射至高溫計的亮度減弱，然后再與燈絲亮度相比較。因此，光學高溫計有二個量程：第一量程：800～1400℃（不加灰玻璃）；第二量程：1200～2000℃（加灰玻璃）,（6）光學高溫計的測量電路,1）電流測量：通過測量流過燈絲的電流來確定被測物體的亮度溫度。實驗室用手動電位差計；現(xiàn)場測量多用自動電位差計2）電壓測量：通過測量燈絲二端的電壓來確定被測物體的亮度溫度。

29、（電壓表串接限流電阻后與燈絲并接）特點：測量線路簡單，但導線電阻變化時會帶來誤差，故一般用作工業(yè)測量。,3）電阻測量：通過測量燈絲電阻來確定被測物體的亮度溫度?！》椒ǎ骸∑胶怆姌蚍ǎ弧〔黄胶怆姌蚍?（7）影響光學高溫計測溫精度的因素,1）非黑體輻射：被測物體ελ已知時，按式（3-25）計算出真實溫度被測物體ελ未知時，用一根一端封閉的高溫管的封閉端插入被測介質(zhì)中，管底的輻射近似于黑體輻射2）中間吸收介質(zhì)：煙霧、灰塵、二氧化碳

30、、水蒸汽等，無規(guī)律性,實際溫度,3）火焰和其它發(fā)光體：應盡量避免4）測量距離：一般在1～2m內(nèi)測量，最好不超過3m。光學溫度計的允許誤差：800～1400℃時，±14 ℃ ；1200～2000℃， ± 20℃,3.4.3 光電高溫計：與光學高溫計的結(jié)構(gòu)區(qū)別、操作特點區(qū)別（自學）,全輻射高溫計：依據(jù)物體發(fā)射出的全輻射能測量物體溫度的儀表,3.4.4　全輻射高溫計,（1）全輻射傳感器的原理黑體的絕對溫度：,,當

31、溫度為T的被測物體的全輻射能ET等于溫度為TP的黑體的全輻射能E0Tp時，TP稱為被測物體的全輻射溫度（簡稱輻射溫度）。,（2）全輻射傳感器的結(jié)構(gòu),組成：光學系統(tǒng)、輻射變換器,有吸收作用，不能接收和聚集全部反射能,波段較寬,響應波段較寬，穩(wěn)定性好，但響應慢，熱慣性大,響應波段較窄，非全輻射變換，但響應很快,熱電堆的性能要求：熱慣性小，靈敏度高，參比端溫度恒定,3）熱電勢的參比端溫度補償方法A　補償電阻法：導線電阻隨著環(huán)境【冷端

32、】溫度而變化。B　補償光欄法：光闌孔大小隨著環(huán)境溫度改變而增大，或者縮小。,4）全輻射計的顯示儀表及測量系統(tǒng),3.4.5　比色高溫計,測量原理：　　利用同一被測物體的二個輻射波長下單色輻射強度之比隨溫度的變化特性來測溫?！　?jù)維恩公式，黑體溫度為T時，波長λ1和λ2的單色輻射強度分別為：,二者之比為：,,,,對于灰體，有單色輻射黑度,,∴,在以黑體溫度分度的比色高溫計上將顯示溫度TBS，所以有,即　T＝TBS,測量過程：　光電

33、檢測器交替接受來自調(diào)節(jié)盤的波長為λ1和λ2的單色輻射，向比值運算器輸入電信號，經(jīng)比較運算后輸至顯示儀表。目鏡通過反射鏡接受平行于平面玻璃反射的部分輻射，以便瞄準目標并調(diào)節(jié)成相大小。,實際物體近似灰體，選擇適當波長使,則　T≈TBS　這說明：,用比色高溫計測量近似灰體的溫度時，無需考慮黑度的修正，測量結(jié)果誤差不大,比色高溫計的優(yōu)點：　　（1）不受實際物體黑度的影響，即無需修正黑度?！　。?）不受輻射通道上介質(zhì)選擇性吸收單色輻射能的影響

34、,缺點：結(jié)構(gòu)復雜,定義：測量物體紅外輻射來確定物體溫度的溫度計種類：全紅外輻射型、單色紅外輻射型、比色型特點：可測低溫,3.4. 6　紅外線溫度傳感器（紅外測溫儀）,測溫原理：　任何物體在低溫時向外輻射的能量大部分為紅外輻射?！紊t外輻射感溫器實際上是接受某一窄波段λ1～λ2的紅外輻射線。此波段的Eλ～T關系用普郎克或維恩公式積分求得,紅外線波長范圍：0.8～100μm,紅外測溫儀的結(jié)構(gòu)組成：　1）紅外輻射通道（光學系統(tǒng)）：

35、通過光學系統(tǒng)或某些透紅外窗口材料獲得一定波段的紅外輻射　A　棱鏡分光,不同材料的波長上限：MgO、MgF2 9μm；CaF2 11μm；ZnS 14μm；ZnSe 22μm；CaTe 31μm,B　采用不同的紅外窗口材料,2）紅外變換元件：接受紅外輻射后將其轉(zhuǎn)換為其它信號（電信號或熱信號）　A　光電變換器　變換元件所用材料不同，其紅外線響應波長也不同：　　Tl2 1.2 μm；PbTe 6 μm；PbSe

36、7 μm,B　熱探測器：熱電堆、熱電阻等，響應波譜范圍寬,熱電堆通常由鉍－銀、鉍－銻、銅、康銅、鉍－鉍錫合金等組成。組成熱電堆的熱電偶數(shù)量從十幾支至幾十支?！　榱耸篃犭娕挤磻涌?，可減小熱電堆體積。利用真空鍍膜和光刻技術，將鉍－銻材料制成薄膜型熱電堆，每cm2可排列20支以上熱電偶。,3.4.7 光纖輻射式溫度測試儀,以物體輻射理論為基礎的非接觸式溫度測試儀。工作原理：選定一波長λ,則被測物體的輻射度是溫度的單值函數(shù)。只要測出λ下

37、的輻出度,就可以確定該物體的亮度溫度,并有下列關系式: （3-30）,,式中,c2—常數(shù),λ —波長,ε —光譜發(fā)射率,Ts —測量溫度,T —實際溫度,結(jié)構(gòu)特點：,（1）光纖探頭：完成輻射光線的采集,采用多模石英光纖束。透鏡耦合：提高對溫度信號的靈敏試,,（2）前置器,1）窄帶干涉濾光片位置：光電探測器前端作用：濾除其他波

38、長的輻射和背景干擾輻射。干涉濾光片的中心波長為所選用的測量波長。半波帶寬度的選取原則：在保證測量靈敏度的前提下，選取盡量小半波帶寬度,以保證測量準確度。中溫通道干涉濾光片的參數(shù)：λ=1.5μm，Δλ=25 nm，最大透過率為70%。高溫通道干涉濾光片的參數(shù)：λ=0.9μm，Δλ=20 nm，最大透過率為70%。,2) 光電探測器及其轉(zhuǎn)換電路,構(gòu)成：光電探測器與前置放大器作用：提高抗干擾性能和抗環(huán)境溫度變化能力。,3）有源低通

39、濾波器作用：濾除信號中的高頻噪聲。,（3）二次儀表,1）低通濾波及零點調(diào)整作用：零點調(diào)整、阻抗變換2）線性化處理作用：在一定范圍內(nèi)獲得V—T線性關系,,參比電壓,輸入電壓,電路傳輸系數(shù),3.5 水晶測溫儀,利用水晶音叉壓電諧振頻率與溫度嚴格對應關系外加數(shù)字電路構(gòu)成的溫度測控儀。 傳感器采用水晶音叉溫度傳感器 水晶具有壓電性,當施加電場后,就會發(fā)生機械形變，不同的水晶音叉具備特有的諧振頻率(它取決于水晶的彈性、柔順常數(shù)、密度和

40、音叉結(jié)構(gòu)等)，當外加電信號滿足振蕩條件時(增益大于，相位同相)，則回路發(fā)生壓電諧振，此諧振頻率fT與溫度T是一一對應的，即：,fT―fT0= fT0[1+A ( T―T0) +B(T―T0)2+C(T―T0) 3]式中，f—溫度T時的振蕩頻率； fT0—溫度T0時的振蕩頻率； T—任意溫度； T0—參考溫度。解此方程可得： T=-A+{A2―4B〔(