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精密集成温度传感器

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精密集成温度传感器相关的论坛

  • 关于集成化与数字化传感器的应用

    关于集成化与数字化传感器的应用集成传感器概述 集成传感器(integrated sensor)是在半导体集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术等基础上发展起来的。集成传感器的种类很多,可大致归为以下两种类型‘传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。 1.传感器本身的集成化 传感器本身的集成化可分为两种情况: 一种是具有同样功能的传感器的集成化。如电荷藕合器件(CCD)就是在一块半导体芯片上集成了许多光电传感器的集成化器件,又如将多个相同的光敏二极管“集成”在同一芯片上成为摄像仪中的光敏器件。这种集成化的特点是把对一个点的测量扩展成对一条线、一个平面或对空间的测量。 另一种是不同功能传感器的集成化,使一个传感器具有多种功能。如把温度变送器和湿度传感器集成在一起,可同时枪测温度和湿度。2.传感器与后续电路的集成化 此类集成化也可分为两种情况· ·一种是传感器和输出电路的集成化。如光电传感器和其放大电路集成在一起,可减少干扰.提高灵敏度;在硅片上制造薄膜传感器及放大器而构成的加速度传感器等。 另一种是将传感器和后续数据处理电路集成在一起.如微机化的传感器,既具备传感器的功能,又具有记忆及运算的功能、信息处理及非线性滤波的功能、多重翰人系统的构成一与同一数据的周期重复处理功能,以及系统的调节与控制的功能等。因此,这种传感器是一种多功能化的传感器. 总的来说,集成传感器具有如下特点: (”成本低.由于集成电路工艺已十分完善,利用这种技术可降低产品的成本。 (2)小型化.以硅技术为基础,将多个相同或不同的器件集成在一起,使许多引线变为芯片的内部连线,可使体积大大缩小. (3)性能改善。集成传感器可以把温度补偿、信号放大及处理电路做在同一块芯片上,这样就使环境沮度变化和电源波动等外界因素对输出信号的影响减至最小。 (4》可靠性提高.由于集成化的结果,使外引线变为内引线,器件的焊点大大减少,可靠性得以提高。 (5)接11灵活性增加。可在传感器芯片上设计阻抗变换电路、电平变换电路等,以适应不同的要求,便于与外电路连接。来源:中国仪器仪表网

  • 波高采集系统中集成式智能传感器工作原理介绍

    波高采集系统有32个传感器通道,可以连接不通型号的传感器。主要应用于水工河工物理模型波浪、港池、水槽等试验,能同时对多种试验仪器进行数据采集分析。那么波高采集系统的集成式智能传感器工作原理有哪些呢?  集成式智能传感器是指将多个功能相同或不同的敏感器件制作在同一个芯片上构成传感器阵列,主要有三个方面的含义:一是将多个功能完全相同的敏感单元集成制造在同一个芯片上,用来测量被测量的空间分布信息,例如压力传感器阵列或我们熟知的CCD器件。  二是指对不同类型的传感器进行集成,例如集成有压力、温度、湿度、流量、加速度、化学等敏感单元的传感器,能同时测到环境中的物理特性或化学参量,用来对环境进行监测。  集成化的第三层含义是指对多个结构相同、功能相近的敏感单元进行集成,例如将不同气敏传感元集成在一起组成“电子鼻”,利用各种敏感元对不同气体的交叉敏感效应,采用神经网络模式识别等先进数据处理技术,可以对混合气体的各种组分同时监测,得到混合气体的组成信息,同时提高气敏传感器的测量精度;这层含义上的集成还有一种情况是将不同量程的传感元集成在一起,可以根据待测量的大小在各个传感元之间切换,在保证测量精度的同时,扩大传感器的测量范围。

  • 新型温度传感器的研究与发展

    温度是一个基本的物理现象,它是生产过程中应用最普通、最重要的工艺参数,无论是工农业生产,还是科学研究和国防现代化,都离不开温度测量及温度传感器。它是现代测试和工业过程控制中应用频率最高的传感器之一。然而,温度的准确测量并非轻而易举,即使有了准确度很高的温度传感器,但是,如果测量方法选择不当或者测量的环境不能满足要求,则都难以得到预期的结果。  温度测量的最新进展  当前,虽然主要的温度传感器,如热电偶、热电阻及辐射温度计等的技术已经成熟,但是只能在传统的场合应用,不能满足许多领域的要求,尤其是高科技领域。因此,各国专家都在针对性的竞争开发各种新型温度传感器及特殊的实用测量技术。  光纤温度传感器  光导纤维(简称光纤)自20世纪70年代问世以来,随着激光技术的发展,从理论和实践上都已证明它具有一系列的优越性,光纤在传感技术领域中的应用也日益受到广泛重视。光纤传感器是一种将被测量的状态转变为可测的光信号的装置。它是由光耦合器、传输光纤及光电转换器等三部分组成。目前已有用来测量压力、位移、应变、液面、角速度、线速度、温度、磁场、电流、电压等物理量的光纤传感器问世,解决了传统方式难以解决的测量技术问题。据统计,目前约有百余种不同形式的光纤传感器,用于不同领域进行检测。可以预料,在新技术革命的浪潮中,光纤传感器必将得到广泛的应用,并发挥出更多的作用。  特种测温热敏电缆  热电偶是传统的温度传感器,用途非常广泛。近年来,又发展出了一种新的测温技术,能在火灾事故预警中有独特的应用。这种新型温度传感器称为特种测温热敏电缆,又被称为连续热电偶ConTInuous Thermocouple)或寻热式热电偶(Heating Seeking Thermocouple)。  热敏电缆利用电偶热电效应,但测量的不是偶头部的温度,而是沿热电极长度上最高温度点的温度。由于这种独特功能,最初被发达国家作为高精技术设备铺设在航空母舰、驱逐舰的舰舱以及军用飞机等军事设备中。目前,已被广泛应用到各个领域来预防和减少因“过热”引起的事故和损失。  热敏电缆的主要性能  目前,热敏电缆主要有两种产品类型(FTLD和CTTC),它们测温原理相同,只是技术参数不同。  材料构成外层保护管:FTLD型采用双层聚四氟乙烯,CTTC型采用铬镍铁合金。为有效避免测量环境中的粉尘、油脂以及水分等介质浸入,以及温度范围不同而引起的误报,故采用不同材料。测温元件:K型热电偶。  外形尺寸目前现有的产品长度约6~15m,若需长度加大,可以将几根热敏电缆连接起来。外径尺寸FTLD为f3.5mm,CTTC为f9.3~18.7mm,可安装在传统探头无法铺设到的恶劣环境中。  工作温度 FTLD为-40~200℃,CTTC为-40~899℃。 石英温度计  分度与灵敏度热敏电缆的分度与普通热电偶相近,由于连续热电偶的“临时”热接点不是紧密连接,热接点之外两电极间也并非完全绝缘,所以热敏电缆的输出热电势与同种热电偶相比稍有降低,换算成温度大约相差十几摄氏度,这对于火警预报来说是可以接受的。  弯曲半径除和热敏电缆组成材料的性能和质量有关外,还与隔离材料的密实程度有关。一般弯曲半径为热敏电缆外径的10~20倍。   随着生产及科学技术的发展,各部门对温度测量与控制的要求越来越高,尤其对高精度、高分辨率温度传感器的需求越来越强烈,普通的传感器难以满足要求。  石英温度计的特性  高分辨率分辨率达0.001~0.0001℃。  高精度在-50℃~120℃范围内,精度为±0.05℃。普通温度计的精度为±0.1℃。  误差小热滞后误差小,响应时间为1s,可以忽略。  性能稳定它是频率输出型传感器,故不受放大器漂移和电源波动的影响,即使将传感器远距离(如1500m)设置也不受影响,但是抗强冲击性能较差。  石英温度计的应用  石英温度计既可用于高精度、高分辨率的温度测量,又可作为标准温度计进行量值传递,也可以在现场稳态温度场合下进行精密测温或用于恒温槽的精密控温,还可用作远距离多点温度测量等。[/

  • 【转帖】温度传感器的工作原理?

    传感器的定义 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。 传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。 无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。 传感器原理结构 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在传感器的外壳上固定着: (1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路 工作过程 向传感器提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。 传感器分类 倾角传感器 倾角传感器在军事、航天航空、工业自动化、工程机械、铁路机车、消费电子、海洋船舶等领域得到广泛运用。辉格公司为国内用户提供全球最全面、最专业的产品方案和服务。提供超过500种规格的伺服型、电解质型、电容型、电感型、光纤型等原理的倾角传感器。 加速度传感器(线和角加速度) 分低频高精度力平衡伺服型、低频低成本热对流型和中高频电容式加速度位移传感器。总频响范围从DC至3000Hz。应用领域包括汽车运动控制、汽车测试、家电、游戏产品、办公自动化、GPS、PDA、手机、震动检测、建筑仪器以及实验设备等。 红外温度传感器 广泛应用于家用电器(微波炉、空调、油烟机、吹风机、烤面包机、电磁炉、炒锅、暖风机等)、医用/家用体温计、办公自动化、便携式非接触红外[url=http://www.cgxk163.com]温度传感器[/url]、工业现场温度测量仪器以及电力自动化等。不仅能提供传感器、模块或完整的测温仪器,还能根据用户需要提供包括光学透镜、ASIC、算法等一揽子解决方案。 想了解更多信息吗,请访问辉格科技网 传感器的应用传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。 ① 专用设备 专用设备主要包括医疗、环保、气象等领域应用的专业电子设备。目前医疗领域是传感器销售量巨大、利润可观的新兴市场,该领域要求传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展。 ② 工业自动化 工业领域应用的传感器,如工艺控制、工业机械以及传统的;各种测量工艺变量(如温度、液位、压力、流量等)的;测量电子特性(电流、电压等)和物理量(运动、速度、负载以及强度)的,以及传统的接近/定位传感器发展迅速。 ③ 通信电子产品 手机产量的大幅增长及手机新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑战,彩屏手机和摄像手机市场份额不断上升增加了传感器在该领域的应用比例。此外,应用于集团电话和无绳电话的超声波传感器、用于磁存储介质的磁场传感器等都将出现强势增长。 ⑤ 汽车工业 现代高级轿车的电子化控制系统水平的关键就在于采用压力传感器的数量和水平,目前一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器,而豪华轿车上的传感器数量可多达二百余只,种类通常达30余种,多则达百种。

  • 温度传感器基础知识

    一、温度测量的基本概念(温度传感器有双金属温度计、热电偶、热电阻等)1、温度定义:温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度 :数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等份,每等分为摄氏1度,符号为℃。华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等份每等份为华氏1度符号为℉。热力学温标(符号T)又称开尔文温标(符号K),或绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。国际温标:国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。目前国际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的《1968年国际实用温标-1975年修订版》,记为:IPTS-68(REV-75)。但由于IPTS-68温度存在一定的不捉,国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989年会议通过1990年国际ITS-90,ITS-90温标替代IPS-68。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。1990年国际温标:a、温度单位:热力学温度是基本功手物理量,它的单位开尔文,定义为水三相点的热力学温度的1/273.16,使用了与273.15K(冰点)的差值来表示温度,因此现在仍保留这个方法。根据定义,摄氏度的大小等于开尔文,温差亦可用摄氏度或开尔文来表示。国际温标ITS-90同时定义国际开尔文温度(符号T90)和国际摄氏温度(符号t90)。b、国际温标ITS-90的通则:ITS-90由0.65K向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。ITS-90是这样制订的即在全量程,任何于温度采纳时T的最佳估计值,与直接测量热力学温度相比T90的测量要方便的多,而且更为精密,并且有很高的复现性。c、ITS-90的定义:第一温区为0.65K到5.00K之间,T90由3He和4He的蒸汽压与温度的关系式来定义。第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是氦气体温度计来定义。第三温区为平蘅氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义,它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。二、温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠、测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测量元件不需要与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。三、传感器的选用国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。(一)、现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理选用传感器,是在进行某个量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型:要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,那一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小;被测位置对传感器的体积要求;测量方式为接触式或非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,是进口还是国产的,价格能否接受,还是自行研制。2、灵敏度的选择:通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好,因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号才比较大有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度,因此要求传感器本身具有很高的信躁比,尽量减少从外界引入的厂忧信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器,如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。3、频率响应特性:传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有一定的延迟,希望延迟越短越好。传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。4、线性范围:传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。从理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值,传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内可以将非线性误差较小的传感器近似看作线性,这会给测量带来极大的方便。5、稳定性:传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称稳定性。影响传感器长期稳定的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减少环境影响。在某些要求传感器能长期使用而又轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。6、精度:精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高,这样就可以在满足同一测量的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器,自制传感器的性能应满足使用要求。(二) 测温器:1、热电阻:热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高的,它不广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。① 热电阻测温原理及材料:热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用铑、镍、锰等材料制造热电阻。② 热电阻测温系统的组成:热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和数码温度控制显示表等组成。必须注意两点:“热电阻和数码温度控制显示表的分度号必须一致;为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采取三线制接法。”2、热敏电阻:NTC热敏电阻器,具有体积小,测试精度高,反应速度快,稳定可靠,抗老化,互换性,一致性好等特点。广泛应用于空调、暖气设备、电子体温计、液位传感器、汽车电子、电子台历等领域。3、热电偶:热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:① 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质影响。② 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。③ 构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。(1).热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。(2).热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电

  • 红外测温仪里的红外线温度传感器仪器对温度环境有影响吗?

    红外测温仪里有一种叫红外线温度传感仪器,这种新型温度传感器的测量灵敏度为:ΔT=ΔL/L(α1-α2),,△L就是红外位移传感器对有机玻璃长度测量的灵敏度。它们的主要作用是:利于高精度的螺旋测微器进行定标,最终得到我们想要的,较精度(3×10-7m)的位移测量仪。  我们采用微品玻璃陶瓷材料制成一个圆筒,这种微晶玻璃陶瓷材料具有真空性好、耐高低温、绝缘和耐酸碱腐蚀等性能,其基本性能指标如下:使用温度-273℃~1000℃体积电阻率1.08x1014Ω·cm,热膨胀系数为αl=8.6x10-6/℃,微品玻璃陶瓷抗热冲击性能非常好,从800℃急冷至0℃不破碎,200℃急冷到0℃强度不变化。  在筒内的一端固定一根长L=10cm的薄有机玻璃圆筒,在筒内另一端固定一个红外位移传感器,并且让有机玻璃棒的自由端将红外接收管的接收面遮住一半,使其工作在线性度最好的区域。由于有机玻璃的热膨胀系数为α2=1.7x10-4/℃,两者相差达2个数量级,所以当温度变化时,我们可以认为有机玻璃在陶瓷卡材料上的相对位移可以忽略,故有机玻璃的自由端同红外位移传感器之间的相对位置变化将改变红外接收管的有效接收面积。从而使位移传感器输出电压也随之改变。这种新型温度传感器的测量灵敏度为:  ΔT=ΔL/L(α1-α2)  其中,△L为红外位移传感器对有机玻璃长度测量的灵敏度。  红外位移传感器,主要机构由红外发光二极管发射和接受装置,数据放大去噪部分以及数据采集处理系统组成。我们可以看到它是利用红外光电二级管的光电转换规律,通过其遮挡的光通量与输出电流的关系确定遮挡体。能将微小的温度转换成电压的变化。在运用放大电路将其进行放大处理。结合数据采集卡建立电压信号与温度的函数关系。最后利于高精度的螺旋测微器进行定标,最终形成我们可以得到一个具有较高测量精度(3×10-7m)的位移测量仪。  由于光电转换的电流较小而且红外发光二极管的功率也较低,因此我们可以认为红外位移传感器不会对测量的温度环境有影响。  从这里我们知道,红外线温度传感仪器是测量精密度比较高的红外测温工具,它对温度环境不受影响。

  • 热电传感器(常用传感器之一)

    热电传感器是常用传感器之一 热电传感器是一种将温度转换成电量的装置,包括电阻式温度传感器、热电偶传感器、集成温度传感器等。 电阻式温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的原理进行测温的。电阻式温度传感器分为金属热电阻和半导体热电阻两大类,一般把金属热电阻称为热电阻,而把半导体热电阻称为热敏电阻。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻,铂热电阻的特点是梢度高,性能稳定,工业上广泛应用铂热电阻进行一200^-+850℃范围的温度侧量,还作为复现国际温标的标准仪器;铜热电阻的电阻沮度系数高.线性度好,且价格便宜,应用于一些侧量精度要求不高且温度较低的场合,其侧温范围为一50-+1501C,但由于铜易氧化,热惯性大,不适宜在腐蚀性介质中或高温下工作.热敏电阻的电阻温度系数大,灵敏度高,尺寸小,响应速度快,电阻值范围大((0. 1^-100kS1),使用方便,但温度特性为非线性.互换性差,测温范围小(一般在一50-200). 热电偶传感器是工程上应用最广泛的温度传感器。它构造简单.使用方便,具有较高的准确度、稳定性及复现性,温度测量范围宽(-200^-+3500'C ),动态性能好,在温度测最中占有重要的地位。 集成温度传感器是利用晶体管PN结的电流电压特性与温度的关系.把感温PN结及有关电子线路集成在一个小硅片上.构成一个专用集成电路芯片。它具有体积小、反应快、线性好、价格低等优点,但受耐热性能和特性范围的限制,只能用来测150℃以下的温度。如AD590是应用最广泛的一种集成温度传感器.它具有内部放大电路,再配上相应的外电路,可方便地构成各种应用电路.来源——中国仪器仪表网

  • 德国IEP Technologies SE-HT带2米电缆破裂高温传感器爆破片干燥塔

    德国IEP Technologies SE-HT带2米电缆破裂高温传感器,作为一款专为高温、高压及潜在爆裂风险环境设计的先进监测设备,在奶粉厂、化工、制药等行业的干燥塔中发挥着至关重要的作用。以下是对该传感器在干燥塔中应用的详细介绍: [b]一、产品概述[/b] IEP Technologies SE-HT带2米电缆破裂高温传感器,集成了高温耐受、高灵敏度监测、快速响应及安全防爆等多重特性于一体。其特别配备的2米电缆,使得传感器能够灵活部署于干燥塔内部,准确监测关键区域的温度与压力变化。 [b]二、产品特点[/b] [list=1][*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高温耐受性[/font]:该传感器采用特殊耐高温材料制造,能够承受极端高温环境,确保在干燥塔内部长时间稳定运行。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高灵敏度监测[/font]:传感器具备极高的监测灵敏度,能够实时捕捉干燥塔内微小的压力波动与温度变化,为预防爆裂事故提供精确数据支持。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]快速响应[/font]:一旦监测到异常情况,传感器能迅速通过电缆传输信号至控制系统,触发报警或采取相应的安全措施,有效缩短响应时间。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]安全防爆[/font]:符合国际防爆标准的设计,确保在易燃易爆环境中使用的安全性,减少潜在的安全风险。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]便捷安装与维护[/font]:配备的2米电缆不仅便于安装,还简化了后期的维护流程,降低了运维成本。 [/list] [b]三、在干燥塔中的应用[/b] [list=1][*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]实时监测[/font]:传感器被安装在干燥塔的关键位置,通过2米电缆与控制系统相连,实现对塔内温度、压力等参数的实时监测。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]预警功能[/font]:当监测到塔内压力异常升高或温度超过安全范围时,传感器会立即发出预警信号,通知操作人员采取措施降低风险。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]安全保护[/font]:传感器与干燥塔的安全系统紧密集成,一旦监测到爆裂风险,将自动触发安全保护机制,如关闭进气阀、启动泄压装置等,防止事故扩大。 [*] [font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]提高生产效率[/font]:通过实时监测与预警,传感器有助于减少因设备故障导致的生产中断,提高生产效率与产品质量。同时,其精准的数据支持也为生产过程的优化提供了有力依据。 [/list] [b]四、总结[/b] 德国IEP Technologies SE-HT带2米电缆破裂高温传感器,凭借其卓越的高温耐受性、高灵敏度监测、快速响应及安全防爆等特点,在干燥塔等高温高压环境中展现出了非凡的性能与优势。它不仅为企业的安全生产提供了有力保障,还促进了生产效率与产品质量的提升。对于追求高效、安全生产的企业而言,IEP Technologies SE-HT带2米电缆破裂高温传感器无疑是不可或缺的重要设备之一。

  • 【资料】传感器和仪表元器件的现状问题与发展重点

    传感器和仪表元器件的现状问题与发展重点2006年12月22日 13:43 来源:中国机经网 传感器和仪表元器件是仪器仪表与自动化系统最基础元器件之一。传感器和仪表元器件具有服务面广、品种繁多、需求量大等特点,其技术水平和产品质量的提高,将为我国制造业信息化奠定基础。 现状与问题 我国传感器和仪器仪表的技术和产品,经过发展,有了较大的提高。全国已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比,我国传感器和仪表元器件的产品品种和质量水平,尚不能满足国内市场的需求,总体水平还处于国外上世纪90年代初期的水平。存在的主要问题有: (1)科技创新差,核心制造技术严重滞后于国外,拥有自主知识产权的产品少,品种不全,产品技术水平与国外相差15年左右。 (2)投资强度偏低,科研设备和生产工艺装备落后,成果水平低,产品质量差。 (3)科技与生产脱节,影响科研成果的转化,综合实力较低,产业发展后劲不足。 战略目标 到2020年,传感器及仪表元件领域应争取实现三大战略目标: 以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展具有自主知识产权的原创性技术和产品; 以MEMS工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件的开发,使主导产品达到和接近国外同类产品的先进水平; 以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器和仪表元器件的品种占有率达到70%~80%,高档产品达60%以上。 发展重点 传感器技术 (1)MEMS工艺和新一代固态传感器微结构制造工艺:深反应离子刻蚀(DRIE)工艺或IGP工艺;封装工艺:如常温键合倒装焊接、无应力微薄结构封装、多芯片组装工艺;新型传感器:如用微硅电容传感器、微硅质量流量传感器、航空航天用动态传感器、微传感器,汽车专用压力、加速度传感器,环保用微化学传感器等。 (2)集成工艺和多变量复合传感器微结构集成制造工艺; 工业控制用多变量复合传感器,如:压力、静压、温度三变量传感器、气压、风力、温度、湿度四变量传感器,微硅复合应变压力传感器,陈列传感器。 (3)智能化技术与智能传感器信号有线或无线探测、变换处理、逻辑判断、功能计算、双向通讯、自诊断等智能化技术;智能多变量传感器,智能电量传感器和各种智能传感器、变送器。 (4)网络化技术和网络化传感器,使传感器具有工业化标准接口和协议功能。 (1)弹性元件开发和完善新型成型工艺:电沉积成型工艺,焊接成型工艺;重点开发航空、航天用的低刚度、大位移、长寿命的微小型精密波纹管,高温高压阀用波纹管;研制波纹管高效成型工艺设备和性能检测仪器。 (2)光学元件开发先进工艺:非球面光学元件设计、制造技术、光学多层测射镀膜技术和新型离子辅助镀膜技术。 开发光纤通讯和数字成像用新型光学元件。如:微型变密度滤光片、超窄带滤光片,微透镜阵列、大面积偏振元件、非球面玻-塑混合透镜。 (3)专用电路提高专用电路集成度和个性化服务的设计技术和制造工艺; 应用软件固化技术,开发适合智能化、网络化传感器和仪表的信号变换、补偿、线性化、通讯、网络接口等专用电路

  • 【资料】温度传感器基础知识详细解析

    一、温度测量的基本概念 1、温度定义: 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。 摄氏温标(℃)规定:在标准大气压下,冰的熔点为0度,水的沸点为100度,中间划分100等份,每等分为摄氏1度,符号为℃。 华氏温标(℉)规定:在标准大气压下,冰的熔点为32度,水的沸点为212度,中间划分180等份每等份为华氏1度符号为℉。 热力学温标(符号T)又称开尔文温标(符号K),或绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度。 国际温标:国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近,而且复现精度高,使用方便。目前国际通用的温标是1975年第15届国际权度大会通过的《1968年国际实用温标-1975年修订版》,记为:IPTS-68(REV-75)。但由于IPTS-68温度存在一定的不捉,国际计量委员会在18届国际计量大会第七号决议授权予1989年会议通过1990年国际ITS-90,ITS-90温标替代IPS-68。我国自1994年1月1日起全面实施ITS-90国际温标。 1990年国际温标: a、温度单位:热力学温度是基本功手物理量,它的单位开尔文,定义为水三相点的热力学温度的1/273.16,使用了与273.15K(冰点)的差值来表示温度,因此现在仍保留这个方法。根据定义,摄氏度的大小等于开尔文,温差亦可用摄氏度或开尔文来表示。国际温标ITS-90同时定义国际开尔文温度(符号T90)和国际摄氏温度(符号t90)。 b、国际温标ITS-90的通则:ITS-90由0.65K向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。ITS-90是这样制订的即在全量程,任何于温度采纳时T的最佳估计值,与直接测量热力学温度相比T90的测量要方便的多,而且更为精密,并且有很高的复现性。 c、ITS-90的定义: 第一温区为0.65K到5.00K之间,T90由3He和4He的蒸汽压与温度的关系式来定义。 第二温区为3.0K到氖三相点(24.5661K)之间T90是氦气体温度计来定义。 第三温区为平蘅氢三相点(13.8033K)到银的凝固点(961.78℃)之间,T90是由铂电阻温度计来定义,它使用一组规定的定义内插法来分度。银凝固点(961.78℃)以上的温区,T90是按普朗克辐射定律来定义的,复现仪器为光学高温计。 二、温度测量仪表的分类 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠、测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测量元件不需要与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。 三、传感器的选用 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 (一)、现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理选用传感器,是在进行某个量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型:要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,那一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小;被测位置对传感器的体积要求;测量方式为接触式或非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,是进口还是国产的,价格能否接受,还是自行研制。 2、灵敏度的选择:通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好,因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号才比较大有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度,因此要求传感器本身具有很高的信躁比,尽量减少从外界引入的厂忧信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器,如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。 3、频率响应特性:传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有一定的延迟,希望延迟越短越好。传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。 4、线性范围:传感器的线性范围是指输出与输入成正比的范围。从理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值,传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内可以将非线性误差较小的传感器近似看作线性,这会给测量带来极大的方便。 5、稳定性:传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称稳定性。影响传感器长期稳定的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减少环境影响。在某些要求传感器能长期使用而又轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。 6、精度:精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高,这样就可以在满足同一测量的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器,自制传感器的性能应满足使用要求。 (二) 测温器: 1、热电阻:热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高的,它不广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。 ① 热电阻测温原理及材料:热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用铑、镍、锰等材料制造热电阻。 ② 热电阻测温系统的组成:热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和数码温度控制显示表等组成。必须注意两点:“热电阻和数码温度控制显示表的分度号必须一致;为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采取三线制接法。” 2、热敏电阻:NTC热敏电阻器,具有体积小,测试精度高,反应速度快,稳定可靠,抗老化,互换性,一致性好等特点。广泛应用于空调、暖气设备、电子体温计、液位传感器、汽车电子、电子台历等领域。 3、热电偶:热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是: ① 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质影响。 ② 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。 ③ 构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。 (1).热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 (2).热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。 标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。 非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。 我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准

  • 在线密度传感器

    FWT系列在线密度和浓度传感器可实时在线的进行密度(浓度)检测。也可以作为监测和密度相关的如:基本密度、波美度,°API、白利糖度以及浓度百分比、质量百分比、体积百分比、比重等参数的传感器使用。FWT在线密度和浓度传感器,它可以运用于以密度为基本参数产品的过程控制或者以固体百分比或浓度百分比为参照质量控制中。典型行业包括,石油化工行业,酿酒业,食品行业,制药行业和矿物加工(如粘土,碳酸盐、硅酸盐等),具体应用于以上行业中的多产品管道中的界面检测,搅拌混合物的密度检测,反应釜终点监测,离析器界面检测,应用于很宽范围的工作温度,工作压力以及流体粘度变化 FWT在线密度和浓度传感器采用法兰插入式安装和三通螺纹安装等形式,广泛适用于管路,开阔的罐体容器和封闭的罐体容器中的介质密度检测。传感器内置温度传感器为其提供温度补偿。具有简洁的工业在线安装方式,无须特殊安装. 适用多种流体。本产品不适用于:絮状溶液(如纸浆等)。 测量原理:传感器是根据元器件振动原理而设计,叉体被稳定在固有谐振频率上。当介质流经叉体时,因介质质量的改变,引起谐振频率的变化。根据谐振频率变化来判断被测液体的密度值。介质的密度的均方根与振动频率变化量符合线性关系 。技术参数测量参数密度/温度响应时间0.5S分辨率0.5CP测量范围精度电源输出联接方式被测流体运行环境maxDC24V或DC12V0.5A1型.频率2型,RS485温度压力粘度A型0.5- 2.5 g /cc2%FS螺纹M36*1580℃40bar1000cpB型2%FS100℃40bar20000cpC型2%FS法兰180℃40bar20000cp1.输 出: 1型: 频率信号500-2000HZ (高电平5V方波 ) 2型: RS485(MODBUS-RTU)(参数:频率值和温度2 材 料: 探头316L不锈钢;壳体304或316L不锈钢3探头联结: 螺纹联接(基本型)M36×1.5mm /标准法兰联接4.内置PT100温度传感器

  • 【原创大赛】色谱仪常用电气部件 温度传感器之二

    【原创大赛】色谱仪常用电气部件  温度传感器之二

    色谱仪常用电气部件 温度传感器之二 热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器1 热电偶:两种不同材质的导体构成闭合回路,如果两端存在温度差,回路两端就会产生电压。这就是热电偶的基本原理,即塞贝克效应。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308092213_457066_1604036_3.jpg 图1 热电偶原理图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308092213_457067_1604036_3.jpg图 2 热电偶图片热电偶的信号较弱,一般只有数个mV的电压。但是温度测量范围较宽,比较铂电阻更加耐高温。一般常见于高温应用场合,例如马弗炉的温度控制系统。在色谱仪器上,一般用于温度保护。2 热敏电阻有点类似热电阻,温度改变后,元件的电阻值发生变化。但是其工作机理和热电阻不同。色谱仪中常用的为负温度系数热敏电阻。下图为负温度系数热敏电阻的温度-阻值特性曲线。温度越高,元件的电阻值越小。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308092213_457068_1604036_3.jpg图3 热敏电阻的温度-电阻曲线显著的和热电阻不同的,热敏电阻的阻值比较大,室温下可能电阻值在数十k欧姆,相对于100欧姆左右的铂电阻,温度变化,热敏电阻阻值的变化十分显著。所以热敏电阻对温度有较高的灵敏度,但是热敏电阻的工作范围较窄,一般不超过150度。不同器件之间性能的重复性也比较一般。如图,液相色谱仪使用的温度传感器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308092213_457069_1604036_3.jpg实用案例:在Shimadzu的泵或者检测器模块前部右下角可以看到一个红色的小元件,是漏液传感器,其实就是负温度系数的热敏电阻。漏液传感器内使用了两个热敏电阻,有一个的位置比较低,如果系统泄漏,液体附着在热敏电阻的表面,液体的蒸发使得元件的温度降低,电阻阻值增大,系统检测到这一变化(其实是温度的变化),便认为系统泄漏。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308092214_457070_1604036_3.jpg3 集成电路的温度传感器集成电路的温度传感器,温度范围和热敏电阻相似。但是有较好的各器件之间的重复性和温度线性,应用场合越发广泛。小结: 简单介绍了常见的几种温度传感器原理

  • 巡检工作中有必要使用传感器吗?

    [size=24px]生产工厂是大多是人员密集度较高的密闭空间,冗杂的巡检事项容易造成人员的精神疲惫,无法及时发现相关的设备数值异常,也无法通过单纯的体感感受判断空气中超标的工业气体含量、温度与湿度的细微变化。当数据超过设置数值异常系统会自动报警提醒(包含空间汽体传感、环境或设备温湿度等),巡查使在传统巡检工作中加入传感器的应用,保障了生产环境及人员的安全性,减少生产意外的发生,提高了生产效率。如果是生产类型企业,有必要购买,人是很难感觉到设备、环境的细微变化的,万一出现问题会导致工厂很大的损失,严重的话还会导致人员受伤死亡。推荐你看一下巡查使,他们的传感器功能做的很不错,还和智能巡检系统相连接,可以从多个角度排查环境和设备的温度湿度还有空气里的气体成分,最大限度减少因外界因素导致的灾害。[/size]

  • 大行程传感器信号误差抑制与细分功能电路--成果推广

    大行程传感器信号误差抑制与细分功能电路--成果推广

    成果简介 以光栅、磁栅等大行程传感器输出信号为对象,针对信号噪声对测量精度影响,提供传感器信号多项误差集中补偿实现方案,量化抑制信号的等幅、直流漂移、正交等误差,提供倍率可调的高速细分功能电路,实现大行程、大角度范围内的长度、角度的高分辨率测量。 电路系统在数字化硬件平台上实现,系统结构简洁,具有高集成度、高灵活性特点,支持多种信号输出形式。目前市场上没有类似的集成化信号处理产品,成果电路在灵活性、可靠性、适用性方面具有显著市场优势。系统组成 以传感器输出的正余弦信号(或方波信号)为输入,进行信号多路高速采样,通过集成化数字功能电路完成多种误差补偿和高分辨率细分,电路输出既可以通讯到上位机,也可以以脉冲形式输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121448_600114_3112929_3.png技术指标(1)误差抑制效果:直流漂移<20mv;正交误差<0.8°;等幅性<1%;(2)细分倍率:256、512、1024可调;(3)最大输入信号频率;40KHz(1024细分);(4)输出信号:细分计数、脉冲。 技术特点 目前市场上对于光栅、磁栅等传感器输出信号的补偿、细分、数据采集和信号转换等产品功能单一,在使用便利性、费用、效率等方面均呈现市场需求与产品不匹配特征。本成果电路提供了多功能、一体化、可定制的信号处理功能解决方案,即可以作为集成化功能模块嵌入到大型系统中,也可以承担小型系统定制化功能实现任务。应用领域(1)对长度、角度有大行程、高分辨率测量需求的应用场合;(2)对传感器信号等幅、直流漂移、正交等噪声有定量抑制需求的场合;(3)对长度、角度测量的集成度和灵活性有需求的场合。前期应用 已成功应用于国家计量科学研究院长度所,服务于自校准角度编码器系统,完成360°圆周内2.0"分辨率的角度细分功能任务。合作方式(1)技术服务;(2)个性定制。 联系人:朱维斌联系方式:0571-86875665,0571-87676266;Email:zhuweibin@cjlu.edu.cn;工贸所网址:http://itmt.cjlu.edu.cn;工贸所微信公众号:中国计量大学工贸所。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所简介 中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。 中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。 “应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。更多研究所介绍请登录研究所网站itmt.cjlu.edu.cn或微信公众号。

  • 温度传感器的标定方法

    温度传感器的标定和大多数其它传感器的标定一样,最普遍的方法就是将传感器放置在一个可精确测定的、已知温度的环境中一段时间,然后记录检查传感器的输出是否与已知的环境温度一致,并计算出传感器的误差。那么接下来我们具体的看看温度变送器的标定方法吧。  由于自然环境下温度始终是一个缓变的物理量,所以一般情况下对温度传感器的检定是属于静态的,这也能满足绝大部分温度传感器的实际需要。动态的检定极少,能实现温度动态检测的设备也极少。  由于静态温度传感器检定的方法和原理极其简单,所以这类资料或标准反而少见。对温度传感器动态标定一般都是采用激光的方法。改善温度传感器的动态特性最好的方法就是选用反应敏感的感温材料和减少传感器感温部分的质量,降低其热惯性。  温度传感器的标定过程实际上也是确定温度传感器的各参数指标,尤其是精度问题,所以这个过程所用测量设备的精度通常要比待标定传感器的精度高一个数量级,这样通过标定确定购温度传感器性能指标才是可靠的,所确定的精度才是可信的。

  • 温度传感器

    哪个大侠对温度传感器很了解,谁能给接收一下?有没有分辨率达到0.005K的温度传感器,有的话,推荐一下。谢谢

  • 法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0集成磁保护变压器油箱温度继电器

    法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0是一款专为全密封充油配电变压器设计的集成磁保护变压器油箱温度继电器,它不仅集成了多种监测和保护功能,还特别在温度监测与保护方面表现出色。以下是对该产品的详细介绍: [b]一、产品概述[/b] 品牌与型号:法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0 产品类型:集成磁保护变压器油箱温度继电器 主要应用:全密封充油配电变压器油箱温度的持续监测与保护 [b]二、温度监测与保护功能[/b] DMCR 3.0通过内置的精密温度传感器,能够持续监测变压器油箱内的温度变化。这一功能对于预防变压器过热、确保变压器稳定运行至关重要。当油箱内温度超过预设的安全阈值时,继电器将立即触发报警信号,并通过预设的保护机制采取相应的保护措施,如切断电源或启动冷却系统等,以防止变压器因温度过高而受损。 [b]三、集成磁保护技术[/b] DMCR 3.0在温度监测的基础上,还采用了集成磁保护技术。这一技术通过独特的环形磁铁设计,有效保护了触发温度触点的簧片开关免受外部磁场的影响。在电力系统中,外部磁场可能会对传统的温度继电器造成干扰,导致误报或漏报。而DMCR 3.0的集成磁保护技术则能够确保在复杂电磁环境下,温度监测的准确性和可靠性。 [b]四、其他功能特点[/b] [list=1][*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]多功能集成[/font]:除了温度监测和集成磁保护外,DMCR 3.0还集成了压力、油位和气体监测等多种功能,为变压器提供全方位的保护。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高精度监测[/font]:采用高精度传感器,确保监测数据的准确性和可靠性。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]可调节阈值[/font]:用户可以根据实际需求设置不同的温度、压力等阈值,提高产品的通用性和灵活性。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]实时监测与报警[/font]:能够实时监测变压器油箱内的各项参数,并在异常时立即触发报警信号。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]高防护等级[/font]:设计和制造符合IEC标准,具有IK10和IP56的防护等级,确保在恶劣环境下也能正常工作。[*][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &]易于安装与维护[/font]:提供完整的固定套件和顶部的油采样系统,使得安装和维护过程更加便捷。[/list] [b]五、应用领域[/b] DMCR 3.0广泛应用于电力配送系统的全密封充油变压器中,为变压器油箱温度提供持续、可靠的监测与保护。同时,它也适用于各种工业环境下的配电变压器,为电力系统的稳定运行提供重要保障。 [b]六、总结[/b] 法国IDEF SYSTEMES DMCR 3.0集成磁保护变压器油箱温度继电器是一款功能强大、性能优越的保护设备。其独特的集成磁保护技术和高精度监测功能,确保了变压器在复杂电磁环境下的稳定运行。同时,该继电器还具备多功能集成、可调节阈值、实时监测与报警、高防护等级以及易于安装与维护等特点,为电力系统的安全运行提供了有力支持。

  • 【原创】温度压强传感器出故障了

    10月份我们实验室的微波消解仪的温度压强传感器由于我们使用不当导致温度传感器异常,之后拿去供货商那里校准可以用了,之前的问题是1号罐的外管温度比内管温度高,现在温度是正常的,但是压强升不上去,直接导致温度升不上去,但是温度传感器是正常的,所以现在很郁闷啊,只有把温度压强传感器寄到总部请求帮忙,所以大家以后使用温度压强传感器的时候一定要小心使用,以免出现故障

  • 气相色谱仪常用温度传感器 —— 热敏电阻温度传感器

    气相色谱仪常用温度传感器 —— 热敏电阻温度传感器

    [align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]常用温度传感器[/font][font='Times New Roman'] [font=Times New Roman]—— [/font][/font][font=宋体]热敏电阻温度传感器[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font='Times New Roman'][font=宋体]概述[/font][/font][/align][font=宋体]热敏电阻是利用金属氧化物半导体材料的电阻值随温度变化特性制成的热敏元件,与常见的热电阻相比,其电阻温度系数更高,可以获得更高的温度检测灵敏度。热敏电阻成本较低、阻值随温度变化的曲线呈非线性、不同元件之间的特性分散性较大、可测量温度范围较低,一般用于室温或者色谱仪的某些工作于较低温度的辅助单元。[/font][align=center][font=宋体]简介[/font][/align][font=宋体][font=宋体]热敏电阻是金属氧化物半导体材料制成的测温元件,与热电阻(例如铂电阻)测温原理类似,温度变化会改变其电阻值。一般分为负温度系数([/font][font=Times New Roman]NTC[/font][font=宋体])热敏电阻、正温度系数([/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体])热敏电阻和临界温度([/font][font=Times New Roman]CTR[/font][font=宋体])热敏电阻三类。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]各类型的热敏电阻温度特性曲线如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示,[/font][font=Times New Roman]CTR[/font][font=宋体]热敏电阻在工作温度范围内,当温度超过确定数值时,其电阻值发生急剧变化,主要用于温度开关。[/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体]热敏电阻在工作温度范围内阻值随温度上升而增大,常用于电气设备的过热保护、电路中的限流元件或发热源的定温控制。[/font][/font][font=宋体][font=Times New Roman]NTC[/font][font=宋体]热敏电阻温度特性与[/font][font=Times New Roman]PTC[/font][font=宋体]相反,在工作温度范围内,电阻随温度升高而降低,并且其低温下电阻值较高,电阻值随温度的变化率较大,常用于温度补偿或者温度测量领域。因其较大的电阻变化率,容易得到较高的测温精度。[/font][/font][align=center][img=,264,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231550112039_9513_1604036_3.jpg!w551x510.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]热敏电阻温度特性曲线[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]热敏电阻可根据使用要求,封装加工成各种形式的探头,例如棒状、盘装、珠装等,其尺寸较小、响应速度快、灵敏度高,典型外观如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示。其工作温度范围为[/font][font=Times New Roman]-50~350[/font][font=宋体]℃,高精度测定温度情况下建议使用温度不超过[/font][font=Times New Roman]150[/font][font=宋体]℃。热敏电阻一般常用于数值较低范围温度的检测,例如实验室室温检测或者色谱仪内部器件散热片或仪器外壳的温度测定。[/font][/font][align=center][img=,278,132]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231550224349_7538_1604036_3.jpg!w535x253.jpg[/img][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]热敏电阻外观[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]某些分析条件需要[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]或者[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的柱温箱工作温度于接近室温(例如[/font][font=Times New Roman]35[/font][font=宋体]℃),此种情况下高稳定性和高精度的温度控制较为困难,实验室室温的变化会影响柱温箱的温度稳定和控制精度。色谱控制系统需要根据室温的数值确定柱温箱温度的控制参数,此种场合下,测定室温经常会用到热敏电阻用于柱温箱温度的辅助控制。[/font][/font][font=宋体][font=宋体]某些电气或者光学部件(例如[/font][font=Times New Roman]FPD[/font][font=宋体]检测器的干涉滤光片、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]的氘灯等部件)要求的工作环境温度较低,基于对部件的保护,热敏电阻一般会安装在这些部件的散热片上。当意外情况发生(例如断电或者散热风扇损坏)使部件温度超过其保护温度时,色谱系统将会自动启动散热风扇或者发出报警。[/font][/font][font=宋体]某些型号的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url]使用热敏电阻作为漏液传感器,实质利用了热敏电阻的测温原理。当[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]系统发生泄漏,泄漏出的液体接触热敏电阻表面,由于液体蒸发造成热敏电阻表面温度降低,色谱系统感知到其温度变化,会触发漏液报警。[/font][font=宋体][font=宋体]此外还有利用[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结温度特性制成的半导体热敏元件,称为固态温度传感器或集成温度传感器。硅管的[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结的结电压在温度每升高[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]℃时下降约[/font][font=Times New Roman]2mV[/font][font=宋体],利用此特性,可以将硅二极管或者三极管制成[/font][font=Times New Roman]PN[/font][font=宋体]结温度传感器,其尺寸较小、线性良好、时间常数短、灵敏度高,测温范围一般为[/font][font=Times New Roman]-50~150[/font][font=宋体]℃。其安装位置和使用场合与热敏电阻传感器相同。[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简单说明热敏电阻和固态温度传感器的原理。[/font]

  • 穿戴式设备将爆发 未来人会随身带十几个传感器

    国外媒体报道,微软Xbox业务负责人Don Mattrick日前在公司内部的TechForum大会上表示未来十年可穿戴式智能设备会迅速发展,他认为未来我们至少会在身上穿着10个传感器,用于收集各种信息。  这十个传感器会包含哪些?虽然Don Mattrick并未详细介绍,但我们现在就可以根据已有的信息进行一番合理的YY。  光从手机来看,至少就有摄像头、GPS芯片、重力加速度传感器、光线感应器等。  而炒了很久一直未上市的Google Glass将是穿戴式智能设备的一大方向,它具有拍照、声控、视频通话等功能,还可以接入网络。相比手机,Google Glass需要实时监测使用者的动作和位置,需要更多的传感器,所以摄像头、加速传感器、指南针、陀螺仪之类更少不了,而且还会更精密。  至于近段时间广受关注的智能手表,更是各种传感技术的高度集成。例如手表的体积小,没有大尺寸的触屏供你操作,各种功能的实现需要更加精确的动作感应来实现。即使离开智能的概念,现有的手表早就开始集成气压/高度/水深计、温度计、罗盘、血压计、重力感应器、太阳能面板、红外发射器、电波接收器等。  从微软方面来看,虽然目前没有穿戴式设备的具体消息放出,但相关的储备技术已经有了不少。例如微软在测试一个名为Joule的心脏检测仪,内置触摸屏和GPS、蓝牙等功能,戴在手腕上,即可用于健身也可用于医疗。  微软Xbox 360的Kinect体感外设大家已经很熟悉了,它其中就集成了包括激光测距仪和3D摄像头等设备。传言称微软有一个叫Project Fortaleza的研究计划,是一个类似Google Glass的眼镜,但技术更进一步,具有增强现实的功能,可以配合Kinect在Xbox上实现更酷的游戏体验。  不过谁知道这项技术会不会扩展到更广泛的用途中呢,Kinect最早也是只用在游戏中,现在不也在医疗和工程等行业里得到应用了吗?  除了这些硬的东西,微软在线服务部门总裁Qi Lu还透露未来会为穿戴式智能设备**特别优化的Bing搜索服务,并且这些设备的用户与好友进行信息的分享。

  • 【转帖】双传感器的航星计程仪测试系统

    在航海系统中,采用计程仪连续测量运动中船舶的速度并计算出船舶的累计航程。本文所设计的计程仪系统采用双传感器组合结构,并结合微处理机技术(选用了MCS-51系列单片机及与之配套的专用接口芯片),组成了计程仪专用计算机系统。仪器结构简单,体积小,精度高,操作调整方便。它能方便地进行数字通讯;根据实际需要,也能发送速度的模拟信息,接口灵活,适应了船舶控制与操作自动化的需求。 1 计程仪硬件设计该计程仪系统由主仪器、电磁传感器、压差式传感器、船底阀、导压杆、可由用户扩充的分显示器和一套开关分配器等部分组成(图1)。本系统的突出特点是采用了双传感器组合结构:分别利用电磁传感器和压差式传感器(利用贝努利方程原理)来测量船舶与水之间的相对运动速度,并由其计算与记录船舶的航程。1.1 技术性能 (1)测速范围:-10节~+40节(量程更改可由程序设定);(2)航速精度(测速场精度):±0.20节;(3)航速发送形式:R S-485;(4)单次航程范围:0~9999.99海里;(5)累计航程范围:0~999999海里;(6)工作时间累计范围:0~99999小时;(7)航程解算精度:±0.1%(负速度不计航程)。1.2 主仪器工作原理 主仪器是一个以MCS-51单片微计算机为核心的专用微机系统,如图2所示。它包括:直流电源装置,键盘输入与显示装置,及由CPU、EPROM、EEPROM及专用接口电路组成的单片机装置。主仪器是计程仪的核心部分,其面板上装有各种操作按钮,用以控制整个仪器的运行,完成测速校正操作。 主仪器采用中断方式实现双传感器的数据采集控制,其中定时器周期性地产生中断信号申请中断,中断服务程序接收电磁传感器和压差传感器输出的电信号,然后A/D转换装置和I/F转换器将它转换成数字量后送至微机系统;按一定的计算公式进行数椐处理,并按调整后的曲线进行修正,以得到船舶的速度,再根据时间间隔的大小进行数值积分来求得航程。计算机将求得的航速信息以适当的形式通过各相应的接口电路送到各用户和分显示器,完成航速航程的显示。计算机系统中的EEPROM可以永久性地保存诸如累计航程、累计工作时间、速度调整参数等结果。1.3 主要芯片及其系统功能简介 本系统中主要采用了AT89C55、ICL7109和AD652等芯片,简介如下:1.3.1 AT89C55 AT89C55芯片是由ATMEL公司推出的51系列8位单片机。片内主要有20KFlash存储器、256字节片内RAM,4个8位的双向可寻址I/O口,1个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行接口、3个16位的定时器/计数器、多个优先级的嵌套中断结构,以及一个片内振荡器和时钟电路。本系统中利用了AT89C55丰富的20K闪存资源永久保存测量中累计航程、累计工作时间等关键结果,并利用了其定时器计数器及中断嵌套结构实现双传感器的数据采集。 在本系统中,T0、T1均工作在计数方式,T0产生1s计数中断,T1完成压差传感器转换的频率计数。INT0被用于按键中断处理,TXD串行发送计程仪的速度信息,波特率为4800。X1、X2外接8MHz的石英晶体。P1口各位分别完成发送显示码、测速/航行判断等功能,P2口部分参与地址译码,同时P0口分时输出数据/地址低8位。1.3.2 ICL7109 ICL7109是一种高精度、低噪声、低漂移、价格低廉的双积分式12位模/数变换器。该芯片由模拟电路和数字电路两部分组成,其中模拟电路由模拟信号输入、振荡电路、积分、比较电路和基准电压源组成。数字电路由时钟振荡器、异步通信握手逻辑、转换控制逻辑、计数器、锁存器、三态门组成。 ICL7109工作电压为双电源±5V,GND为公共端,外接6MHz的晶振,基准电压为外部分压输入的2.8V;接口方式为直接输出方式,数据输出为12位二进制数和一位极性,12位A/D转换通过控制高低字节使能端实现,分时读出低8位和高4位。 1.3.3 AD652 AD652是一种高速、高精度、同步I/F转换器;用外接时钟脉冲决定满量程频率,并允许电压或电流输入。本系统中AD652的功能是将压差传感器的4~20mA的电信号转换成频率信号输出给CPU,CPU再根据AD652的工作时钟解算出当前速度值。AD652工作电压为双电源±15V,工作时钟由单片机的晶振输出经54LS393分频获得,AD652输出脉冲由AT89C55的T1计数,计数时间间隔为1s。1.3.4 8155 8155除有三个I/O端口(A口、B口、C口)外,还带有一个256字节的静态随机存贮器和一个14位定时/计数器。具有一块芯片多种功能的特点。另外,8155和单片机的连接十分简单,甚至不需要8D锁存器。本系统利用8155构成键盘显示电路。2计程仪软件设计 在软件设计中,采用了数值逼近及多种滤波算法,并在充分利用CPU功能的前提下,尽量减少硬件数量。除合理选择硬件外,软件上采取抗干扰陷阱与冗余处理,提高了系统的稳定性和可靠性。 计程仪的工作程序用汇编语言编写,采用模块化结构的程序设计方法,便于使用维护与扩展。计程仪软件主要分为自检模块、管理模块、航速航程解算模块和测速校正等模块,各模块主要以中断方式调用。计程仪的基本工作程序框图如图3所示。当电源开关闭合后,仪器的专用计算机系统开始自检,主仪器及分显示器上将显示自检的结果;自检完毕后便开始对计算机系统进行初始化设置;初始化设置完毕后,定时器并未开始计时,而必须等到启动中断后才开始计时工作。此时计算机系统处于一种等待状态,等待定时或按钮所产生的中断发生。中断部分完成航速航程计算和发送。3结束语 本航星计程仪系统采用了双传感器结构实现船舶航速的连续测量并按一定的软件算法计算航程;具有硬件电路简单、可靠性高、工作稳定和性价比较高等特点,适应现代化舰船的需求。由于使用了AT89C55单片机等,使得该系统具有一定的可再开发性。目前该计程仪已批量生产,并安装于多种船舶上。 本贴来源于:www.ic36.com

  • 基于温度传感器的新型多点测温系统设计

    1、温度传感器DS18B20介绍    DALLAS公司单线数字温度传感器DS18B20是一种新的“一线器件”,它具有体积小、适用电压宽等特点。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃;通过编程可实现9~12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化为9位和12位的数字量。每个DS18B20具有唯一的64位长序列号,存放于DS18B20内部ROM只读存储器中。    DS18B20温度传感器的内部存储器包括1个高速暂存RAM和1个非易失性的电可擦除E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2字节为测得的温度信息,第1个字节为温度的低8位,第2个字节为温度的高8位。高8位中,前4位表示温度的正(全“0”)与负(全“1”);第3个字节和第4个字节为TH、TL的易失性拷贝;第5个字节是结构寄存器的易失性拷贝,此三个字节内容在每次上电复位时被刷新;第6、7、8个字节用于内部计算;第9个字节为冗余检验字节。所以,读取温度信息字节中的内容,可以相应地转化为对应的温度值。表1列出了温度与温度字节间的对应关系。    2、系统硬件结构    系统分为现场温度数据采集和上位监控PC两部分。图1为系统的结构图。需要指出的是,下位机可以脱离上位PC机而独立工作。增加上位机的目的在于能够更方便地远离现场实现监控、管理。现场温度采集部分采用8051单片机作为中央处理器,在P1.0口挂接10个DS18B20传感器,对10个点的温度进行检测。非易失性RAM用作系统温度采集及运行参数等的缓冲区。上位PC机通过RS485通信接口与现场单片微处理器通信,对系统进行全面的管理和控制,可完成数据记录,打印报表等工作。    系统各模块分析如下:    2.1DS18B20与单片机的接口电路    DS18B20与8051单片机连接非常简单,只需将DS18B20信号线与单片机一位I/O线相连,且一位I/O线可连接多个DS18B20,以实现单点或多点温度测量。DS18B20可以通过2种方式供电:外加电源方式和寄生电源方式。前者需要外加电源,电源的正负极分别与DS18B20的VDD和GND相连接。后者采用寄生电源,将DS18B20的VDD与GND接在一起,当总线上出现高电平时,上拉电阻提供电源;当总线低电平时,内部电容供电。由于采用外加电源方式更能增强DS18B20的抗干扰性,故本设计采用这种方式。在实际应用中,传感器与单片机的距离往往在几十米到几百米,传输线的寄生电容对DS18B20的操作也有一定的影响,所以往往在接口的地方稍加改动,以增加芯片的驱动能力和减少传输线电容效应带来的影响,达到远距离传输的目的。    2.2键盘及显示    键盘通过编程设置可完成以下功能:对温度值进行标定,定时显示各路的温度值,单独显示某路的温度值,给每一路设定上下限报警值等。LED则可为用户提供直观的视觉信息。在工作现场,用户可通过6位LED的显示数据来确定系统的当前工作状态以及采样的温度值信息等。    2.3报警电路    当被测温度值超过预先设定的上下限时,报警电路作出响应,蜂鸣器发出响声,告知用户温度的异常。具体哪一个传感器温度值超限,可由软件查询各DS18B20内部告警标志而确定,继而调整该现场温度,以达到对温度波动的控制。    3、软件设计及流程    3.1下位机软件    系统下位测温部分软件采用MCS51汇编语言编写,主要完成对DS18B20的读写操作,实现实时数据的采集,并获取最终温度值送至单片机内存。但需要注意的是,由于DS18B20的单总线方式,数据的读写都占用同一根线,所以每一种操作都必须严格按照时序进行。图2为测温子系统流程图。单片机首先发送复位脉冲,该脉冲使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位,接着发送ROM操作命令,使得序列号编码匹配的DS18B20被激活。被激活后的DS18B20进入接收内存访问命令状态,内存访问命令完成温度转换、读取等工作(单总线在ROM命令发送之前存储命令和控制命令不起作用)。    3.2上位机软件    系统上位机的软件采用VC++6.0编写。主要完成的功能包括:与下位单片微机的实时通信;模拟显示各采集点温度曲线;保存各测温点温度数据;统计各采集点平均温度值;打印各点温度统计报表等。    4、结论    本系统具有如下特点:    a.结构简单,成本低廉,维护方便。    b.直接将温度数据进行编码,可以只使用单根电缆传输温度数据,通信方便,传输距离远且抗干扰性强。    c.配置灵活、方便、易于扩展。可扩展多路下位温度采集子系统,将它们通过RS485与上位PC机组网,形成多点温度采集网络。也可在各子系统中有选择性地增减温度传感器。    d.工作稳定,测温精度高。实验表明,在长达200m的一位总线上挂接24个DS18B20温度传感器,系统可正确地进行温度采集,分辨率为0.5℃。    e.适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。在大范围温度多点监控系统中具有十分诱人的应用前景。

  • 如何看待温度传感器

    如何看待温度传感器的作用PH和EC都应该有的我今天看下了EC接不接 数值没变化http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/emyc1010.gif温度传感器说有什么温度补偿功能我怎么没体会到

  • 【光学仪器组件】精密技术的结晶与科学探索的窗口

    【光学仪器组件】精密技术的结晶与科学探索的窗口 在探索自然奥秘、推动科技进步的征途中,光学仪器作为连接微观世界与宏观宇宙的重要桥梁,扮演着不可或缺的角色。从显微镜下的细胞结构解析,到望远镜中的星辰大海观测,再到激光技术引领的工业革命,光学仪器的每一次进步都离不开其内部精密组件的协同工作。本文将深入探讨光学仪器中几个关键组件的工作原理、技术特点及其在科学研究和工业应用中的重要意义。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409182258389282_8779_5405157_3.jpeg 一、镜头系统:光线的捕捉与聚焦 镜头系统是光学仪器的核心,它负责捕捉光线并将其准确聚焦到特定的平面上,形成清晰的图像或光斑。根据应用需求的不同,镜头系统可设计为凸透镜、凹透镜、反射镜等多种形式,通过组合使用以实现不同的成像效果。例如,在显微镜中,通过多组精密的透镜组合,能够将微小的物体放大数千倍,让科学家得以窥探微观世界的奥秘。 镜头系统的制造需要极高的精度和工艺水平。现代光学加工技术如超精密抛光、离子束刻蚀等,使得镜头表面的平整度、曲率半径等关键参数达到纳米级别,从而确保了成像质量的极致提升。此外,随着计算机辅助设计和仿真技术的发展,镜头系统的设计也变得更加科学、高效,能够根据不同应用场景的需求进行定制化设计。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409182258391042_934_5405157_3.jpeg 二、分光系统:光谱的解析与分离 分光系统是另一类重要的光学仪器组件,它能够将混合的光波按照波长或频率的不同进行分离,形成光谱图。这一过程不仅有助于科学家研究物质的组成、结构和性质,还为光谱分析、环境监测等领域提供了有力的技术支持。 分光系统的核心部件是色散元件,如棱镜、光栅等。这些元件利用光的色散原理,将不同波长的光波以不同的角度折射或反射出来,从而实现光谱的分离。随着技术的发展,现代分光系统已经能够实现连续光谱的高分辨率测量,为科学研究提供了更为精确的数据支持。 三、探测器与成像系统:光信号的转换与记录 探测器与成像系统是光学仪器中负责将光信号转换为电信号并记录下来的关键组件。它们通常包括光电传感器、电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等元件。当光线照射到探测器上时,光子会激发探测器内部的电子产生电流或电荷变化,从而实现对光信号的检测。 成像系统则进一步将探测器输出的电信号转换为可视化的图像或数据。通过图像处理技术,可以对图像进行增强、滤波、分析等处理,提取出有用的信息。在现代科学研究和工业应用中,高灵敏度、高分辨率的探测器与成像系统已经成为不可或缺的工具,为科研人员提供了强大的数据支持。 https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409182258392273_1989_5405157_3.jpeg 四、光学调整与稳定系统:确保成像质量的稳定 光学调整与稳定系统是保障光学仪器成像质量稳定的重要一环。由于外界环境如温度、湿度、振动等因素的变化都会对光学系统的成像质量产生影响,因此需要通过精密的调整与稳定机制来消除这些干扰。 光学调整系统通常包括调焦机构、准直机构等部件,用于调整镜头系统的焦距、光轴等参数,确保成像的清晰度和准确性。而稳定系统则采用主动或被动的方式,通过减震、隔振等技术手段来减少外界振动对光学系统的影响,保障成像的稳定性和可靠性。 五、结语 综上所述,光学仪器组件作为精密技术的结晶,不仅为科学探索提供了强大的技术支持,还推动了工业生产的智能化和自动化进程。随着科技的不断发展,光学仪器组件的性能将不断提升,应用领域也将更加广泛。未来,我们有理由相信,在光学仪器组件的助力下,人类将能够揭开更多自然界的秘密,创造更加美好的明天。

  • 【原创大赛】色谱仪的常用电器部件 温度传感器之铂电阻

    【原创大赛】色谱仪的常用电器部件    温度传感器之铂电阻

    色谱仪的常用电器部件 温度传感器之铂电阻概述:简单介绍色谱仪常用的温度传感器原理 铂电阻温度是色谱仪运行中极为重要的控制参数。尤其是气相色谱仪,柱温的变化会极大的影响待分析物质的色谱保留性能。精确、稳定的温度控制,对良好的色谱分析结果具有重要的意义。温度控制系统最为关键的是温度传感器,其可以将温度信号转换成电信号,传送给控制部件。色谱仪中常见的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、集成电路温度传感器等等。1 铂电阻常见的铂电阻外观如图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308072156_456738_1604036_3.jpg内部结构如图:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308072156_456739_1604036_3.jpg铂电阻测温的基本原理是:在一定温度范围内,金属导体的温度越高,电阻越大。色谱仪中常用铂电阻是Pt100,在0摄氏度时,该电阻的阻值为100欧姆,随着温度升高,阻值逐渐增大。具体的数学公式,因为篇幅的问题,不做赘述。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308072156_456740_1604036_3.jpg图: 铂电阻温度-电阻值曲线但是在代换铂电阻的时候,要注意铂电阻的封装形式,不要只考虑阻值。铂电阻的时间常数比较重要。阻值相同的铂电阻,不能简单的来代换。否则会出现温度控制不稳定的现象。气相色谱仪柱温箱温度惯性较小,那么就需要较小温度系数的铂电阻。小时间常数的铂电阻一般会有较小的封装体积。如图,薄膜式的铂电阻:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308072156_456741_1604036_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/08/201308082214_456942_1604036_3.jpg(补充图片)案例:Shimadzu的GC-14C,柱温不能良好控制,柱温波动较大,造成系统报警。其原因就是用户自行维修时使用了“惯性”较大的金属封装铂电阻。为了解释这个现象,我们需要大致理解一下柱箱温度控制的原理。温度控制的一般基于负反馈原理。例如,某个瞬间铂电阻检测到温度下降,将温度下降的变化传输给主控单元,主控单元发指令使得加热部分工作,于是温度升高。反之亦然。但是温度信号有自己的特点,温度不会像电信号那样发生迅速的变化。铂电阻感知到温度变化需要一定的时间,加热单元工作,使得柱箱温度上升也需要一段时间,这就是所谓的“惯性”。如果时间配合不合适,就会发生温度振荡。柱箱本身温度变化的热惯性较小,而金属封装的铂电阻有较大的热惯性。铂电阻的时间常数不匹配,最终导致了柱箱温度的振荡。

  • 智能温度传感器的发展趋势

    智能温度传感器都具有多种工作模式可供选择,主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式,有的还增加了低温极限扩展模式,操作非常简便。对某些智能温度传感器而言,主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654),分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。   能温度控制器是在智能温度传感器的基础上发展而成的。典型产品有DS1620、DS1623、TCN75、LM76、MAX6625。智能温度控制器适配各种微控制器,构成智能化温控系统;它们还可以脱离微控制器单独工作,自行构成一个温控仪。 2.3总线技术的标准化与规范化   目前,智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。 2.4可靠性及安全性设计   传统的A/D转换器大多采用积分式或逐次比较式转换技术,其噪声容限低,抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温度传感器(例如TMP03/04、LM74、LM83)普遍采用了高性能的Σ-Δ式A/D转换器,它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号,再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术,来提高有效分辨力。Σ-Δ式A/D转换器不仅能滤除量化噪声,而且对外围元件的精度要求低;由于采用了数字反馈方式,因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温度传感器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。   为了避免在温控系统受到噪声干扰时产生误动作,在AD7416/7417/7817、LM75/76、MAX6625/6626等智能温度传感器的内部,都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器,专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=1~4)时,才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的,故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时,那么偶然受到一次或两次噪声干扰,都不会影响温控系统的正常工作。   LM76型智能温度传感器增加了温度窗口比较器,非常适合设计一个符合ACPI(AdvAnced ConfigurAtion And Power InterfAce,即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能,可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH,台式计算机一般为75°C,高档笔记本电脑的专用CPU可达100°C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时, INT端立即使主机产生中断,再通过电源控制器发出信号,迅速将主电源关断起到保护作用。此外,当温度超过CPU的极限温度时,严重超温报警输出端(T_CRIT_A)也能直接关断主电源,并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源,以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。   为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度传感器还增加了ESD保护电路,一般可承受1000~4000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型,当人体放电时,TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断/比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。LM83型智能温度传感器则可承受4000V的静电放电电压。   最新开发的智能温度传感器(例如MAX6654、LM83)还增加了传感器故障检测功能,能自动检测外部晶体管温度传感器(亦称远程传感器)的开路或短路故障。MAX6654还具有选择“寄生阻抗抵消”(PArAsitic ResistAnce CAncellAtion,英文缩写为prc)模式,能抵消远程传感器引线阻抗所引起的测温误差,即使引线阻抗达到100欧姆,也不会影响测量精度。远程传感器引线可采用普通双绞线或者带屏蔽层的双绞线。 2.5虚拟温度传感器和网络温度传感器 (1)虚拟传感器   虚拟传感器是基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成传感器的标定及校准,以实现最佳性能指标。最近,美国B&K公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器,其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘,软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时,传感器通过数据采集器接至计算机,首先从计算机输入该传感器的产品序列号,再从软盘上读出有关数据,然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。 (2)网络温度传感器   网络温度传感器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能传感器。数字传感器首先将被测温度转换成数字量,再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络,以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享,在更换传感器时无须进行标定和校准,可做到“即插即用(Plug&PlAy)”,这样就极大地方便了用户。 2.6单片测温系统   单片系统(

  • TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用

    TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用

    [size=16px][color=#339999]摘要:为解决石英晶体微量天平这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的温度控制精度差和测试效率低的问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了小尺寸、高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/color][/size][size=16px][color=#339999][/color][/size][align=center][size=16px][img=TEC半导体制冷加热式微型高精度温度环境试验箱在压电传感器频率温度特性测试中的应用,550,309]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141513442750_3958_3221506_3.jpg!w690x388.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)作为一种超高灵敏的质量检测装置,其测量精度可达纳克级,并广泛应用于化学、物理、生物、医学和表面科学等领域中,用以进行气体、液体的成分分析以及微质量的测量、薄膜厚度及粘弹性结构检测等。石英晶体微天平实际上是一种压电传感器,它利用了石英晶体的压电效应,将石英晶体电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化,进而通过计算机等其他辅助设备获得高精度的测量结果。石英晶体微天平除了具有高灵敏度高和高精度之外,最大特点是结构简单和成本低,它由一薄的石英片组成,两侧金属化,提供电接触。QCM的工作原理类似于用于时间和频率控制的晶体振荡器,但QCM表面常暴露在周围环境中,且对环境温度变化非常敏感,QCM的一个重要技术指标就是频率温度特性。在QCM的具体应用中,温度变化会严重影响QCM测量结果,因此准确测量频率温度特性是表征评价QCM的一项重要内容。但在目前的各种频率温度特性测试装置中,特别是高精度温度控制装置,还存在以下问题:[/size][size=16px] (1)在常用的-10~+70℃的温度范围内需要对QCM进行多个设定点的高精度温度控制和频率测量,而目前常用温控技术往往控制精度偏低,若提高控制精度又带来测试时间过长的问题。[/size][size=16px] (2)专门用于压电晶体频率温度特性测试的恒温装置往往体积普遍偏大,内部温度均匀性较差,同样会带来温控精度差的问题,仅能用于批量压电晶体较低精度的频率温度特性测试。[/size][size=16px] (3)尽管采用了TEC半导体制冷技术可实现QCM的高精度温度控制,实现了小型化和快速温控和频率测量,但存在的问题是多个温度点的自动化程序控制能力差,无法实现全温度区间内多个温度点的自动控制和频率测量。[/size][size=16px] 为了解决QCM这类压电传感器频率温度特性全自动测量中存在的上述问题,本文在TEC半导体制冷技术基础上,提出了高精度和全自动程序温控的解决方案,给出了温控装置的详细结构和实现高精度温度程序控制的具体手段。解决方案在为压电传感器频率温度特性测量提供精密温控能力的同时,关键是可快速进行全过程的自动温度程序运行,由此既保证精度又提高效率。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 为了进行石英精度微天平(QCM)的频率温度特性测量,需要将QCM放置在一个受控的热环境中。为了提高热环境的温度控制精度,热环境的尺寸空间较小,并采用TEC模组进行加热和制冷,整个热控装置的结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=压电传感器频率温度测量温控系统示意图,690,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/02/202302141516237559_7391_3221506_3.jpg!w690x209.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 石英精度微天平频率温度特性温控装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,TEC被放置在铝制均热套和散热器之间,铝制均热套作为热稳定工作的密闭腔体,为整个腔体提供均匀的温度环境。散热器直接浸泡在水浴中使得TEC的工作表面达到较低的负温度,散热器也可以直接采用水冷板,水冷板内通循环冷却水。[/size][size=16px] 另外,在频率温度特性测试过程中,TEC要提供高低温范围内温度控制,那么在高低温运行时,TEC工作表面和散热器之间存在较大差异,因此,在TEC周围布置隔热材料以减少其两侧之间的热流,从而增加TEC工作面的温度均匀性。[/size][size=16px] 铝制均热套放置在TEC工作表面的顶部,在均热套与TEC之间采用银胶以减小均热套与TEC工作表面之间的接触热阻,铝制均热套被隔热材料包裹以减少与环境的热交换。[/size][size=16px] 在铝制均热套内布置了两只电阻型温度传感器,其中一只安装在铝制均热套的侧壁上作为控温传感器,此温度信号提供给超高精度的PID控制器进行温度自动控制。另一只用来测量固定在铝制支架上的QCM组件温度。[/size][size=16px] 在图1所示的温控装置中,为满足不同尺寸和结构的TEC温控装置,采用了独立的TEC换向电源以满足不同加热功率的需要。在温控器方面,则采用了超高精度的PID控制器,可直接对TEC进行加热制冷双向控制,其中AD为24位,DA为16位,最小输出百分比为0.01%,PID参数自整定,可编程程序控制,由此可实现高精度的温度控制。[/size][size=16px] 对于图1所示结构的温控装置,在全温区范围内设定点从-10变化到+70℃,步进5℃,其温度控制可实现±12mK的温度稳定性和±15mK的设定值精度。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 上述压电传感器频率温度特性测试的温控解决方案,主要具备以下几个特点:[/size][size=16px] (1)采用了TEC半导体制冷组件,可低成本的实现压电传感器频率温度特性测试过程中的精密温度控制,并使得整个频率温度特性测试装置的体积非常小巧。[/size][size=16px] (2)整个温控结构的设计简便,但可以实现0.02℃以内的控制精度和重复性,完全能满足各种压电传感器的频率温度特性测试需要。[/size][size=16px] (3)由于采用了目前最高精度的工业级可编程PID控制器,具有24位AD、16位DA和0.01%的最小输出百分比,这是实现高精度TEC温度控制的必要条件。[/size][size=16px] (4)高精度的可编程PID控制器可按照设定程序进行全测试过程的温度自动控制,设定程序可通过随机的计算机软件进行编辑和修改,控制过程参数可自动进行显示和存储。[/size][size=16px] 总之,本文为实现高精度、简便小巧和低价格的压电传感器频率温度特性测试中的温度控制提供了切实可行的解决方案,为单个或少量压电传感器稳频特性评价提供了有效的技术途径。[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 大锤轰温度传感器也行?

    周末去一个朋友实验室参观,他们的技术员正在修理温度传感器。。那传感器扭曲得严重,只见那技术员拿个铁锤朝弯的部分很大力锤,据说他们以前也这么修的,还可以继续用。大家的温度传感器都可以经受如此“修复”吗?

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