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溫度量測

溫度量測. 熱電偶 電阻式溫度檢知器 RTD 熱敏電阻 非接觸式溫度量測 半導體式溫度量測. 溫度量測. 攝氏溫度 華式溫度 凱式溫度 雷式溫度 直接接觸式 與 非接觸式 ( 熱輻射方式 ) 測定方法 溫度範圍 (1000C 以下 ; 1000C 以上 ) 精度 (0.5~1.0%; 2~3C) 響應 (1~2Min; 2~3Sec) 各類型溫度感測種類之感測溫度範圍 P.40. 熱電偶 Thermocouple. 主動式溫度感測器 由溫度造成溫差電勢 席貝克效應 ( 鉍銅合金 ) 熱電偶之冷接點與熱接點 熱電偶之材料特性 P.42

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Presentation Transcript

  1. 溫度量測 • 熱電偶 • 電阻式溫度檢知器RTD • 熱敏電阻 • 非接觸式溫度量測 • 半導體式溫度量測

  2. 溫度量測 • 攝氏溫度 • 華式溫度 • 凱式溫度 • 雷式溫度 • 直接接觸式 與 非接觸式(熱輻射方式 ) • 測定方法 • 溫度範圍(1000C以下; 1000C以上) • 精度(0.5~1.0%; 2~3C) • 響應(1~2Min; 2~3Sec) • 各類型溫度感測種類之感測溫度範圍P.40

  3. 熱電偶 Thermocouple • 主動式溫度感測器 • 由溫度造成溫差電勢 • 席貝克效應(鉍銅合金) • 熱電偶之冷接點與熱接點 • 熱電偶之材料特性P.42 • 中間溫度定律 • 兩種不同金屬接合處因不同溫度所產生之溫差電勢,為同一不同金屬迴路上所有溫差電勢之和 • J Type(鐵&康銅)熱電偶轉換表,範圍0~750C

  4. 熱電偶 Thermocouple

  5. 電熱偶材料

  6. 熱堆

  7. 電阻式溫度檢知器RTD • 實驗中以純金屬導線纏繞且有正溫度係數之材料 • 正溫度係數為當溫度上升時導體電阻亦會上升 • Rt=R0(1+T) • RTD量測電路: 惠斯頓電橋電路 • RTD一般使用鉑Pt製成,稱為Pt100,表示該RTD在0oC時電阻為100

  8. 熱敏電阻Thermistor • 由半導體材料製成,為負溫度係數 • 熱敏電阻對溫度之曲線為非線性P.51,實用上應當用一些電路方法修正,並存在ROM中 • 熱敏電阻大量被使用在家電產品與民生用品上

  9. 非接觸式溫度量測 • 溫度太高,無法接近熱源,遠方測量時可使用 • 光學式高溫計 • 利用輻射強度與波長關係 • 輻射高溫計 • 史蒂芬波茲曼輻射定理(與溫度四次方成正比) • 紅外線高溫計 • 測知高溫被測物之紅外光,求得溫度 • 焦電式高溫計 • 分子熱運動使偶極矩排列程度減小稱為焦電物質(硫酸三鈦,鍶酸鉛)

  10. 機械式溫度量測 • 玻璃球溫度計 • 18世紀發明 • 優缺點 • 雙金屬溫度計 • 利用金屬受熱膨脹受膨脹係數影響形變,彎曲形變量與溫度成比例關係 • 優缺點

  11. Thermal Forces 雙金屬條熱效應 加熱用之電阻材料 矽或多晶矽

  12. Shape-Memory Alloy(SMA) 預設溫度 T時為彎曲

  13. 半導體式溫度量測 • PN接面二極體電壓V與電流的關係 • AD590:將感測溫度轉換成電流形式 • 量測範圍: -55C~150C • 轉換率: 1A/oK • 線性度佳 • 電源電壓範圍大 • 串接電阻以電壓輸出

  14. 選擇溫度計應注意要項 • 量測精度需要 • 量測範圍的考量 • 量測位置及方便性 • 放置感測器的環境 • 價格

  15. 對溫度量測造成誤差的可能來源 • 感測器對熱源所造成的干擾而影響溫度計本身的精度 • 感測器的反應速度 • 感測器安裝所造成的誤差 • 保護管使用不當所造成的誤差

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