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應用于紅外測溫技術中的溫度檢測元件介紹

紅外測溫技術是通過檢測物體表面能量來檢測物體溫度的。近年來,在溫度檢測技術領域,多種新的檢測原理與技術的開發應用,已經取得了重大進展。新一代溫度檢測元件正在不斷出現和完善化。


1、石英晶體溫度檢測器

它采用LC或Y型切割的石英晶片的共振頻率隨溫度變化的特性來制作的。它利用uP技術,自動補償石英晶片的非線性,測量精度較高,一般可檢測到0.001℃,所以可作標準檢測之用。


2、集成電路溫度檢測元件

利用硅晶體管基極一發射極間電壓與溫度關系(即半導體PN結的溫度特性)進行溫度檢測,并把測溫、激勵、信號處理電路和放大電路集成一體,封裝于小型管殼內,即構成了集成電路溫度檢測元件。


3、純貴金屬熱電偶的研究

由兩種純金屬組成的熱電偶,因其材料均勻性遠優于合金材料,因而穩定性很好。在鉑銠合金熱電偶(S、R型)的不確定度已很難提高之后,人們開始尋找由純貴金屬組成的熱電偶,以代替S和R型熱電偶,作為傳遞的標準。


4、微波溫度檢測器

采用微波測溫可以達到快速測量高溫的目的。它是利用在不同溫度下,溫度與控制電壓成線性關系的原理制成的。這種檢測器的靈敏度為250kHZ/℃,精度為1%左右,檢測范圍為20~1400℃。


5、核磁共振溫度檢測器

所謂核磁共振現象是指具有核自旋的物質置于靜磁場中時,當與靜磁場垂直方向加以電磁波,會發生對某頻率電磁的吸收現象。利用共振吸收頻率隨溫度上升而減少的原理研制成的溫度檢測器,稱為核磁共振溫度檢測器。這種檢測器精度極高,可以測量出千分之一開爾文,而且輸出的頻率信號適于數字化運算處理,故是一種性能十分良好的溫度檢測器。在常溫下,可作理想的標準溫度計之用。


6、激光溫度檢測器

激光測溫特別適于遠程測量和特殊環境下的溫度測量,用氮氖激光源的激光作反射計可測得很高的溫度,精度達1%;用激光干涉和散射原理制作的溫度檢測器可測量更高的溫度,上限可達3000℃,專門用于核聚變研究,但在工業上應用還需進一步開發和實驗。


7、熱噪聲溫度檢測器

它的原理是利用熱電阻元件產生的噪聲電壓與溫度的相關性。其特點是:

(1)不受壓力影響;

(2)輸出噪聲電壓大小與溫度是比例關系;

(3)感溫元件的阻值幾乎不影響測量精確度;所以它是可以直接讀出絕對溫度值而不受材料和環境條件限制的溫度檢測器。


8、光纖溫度檢測器

光纖溫度檢測器是目前光纖傳感器中發展較快的一種,已開發了開關式溫度檢測器、輻射式溫度檢測器等多種實用型的品種。它是利用雙折射光纖的傳輸光信號滯后量隨溫度變化的原理制成的雙折射光纖溫度檢測器,檢測精度在±1℃以內,測溫范圍可以從絕對0℃到2000℃。


9、晶體管溫度檢測元件

半導體溫度檢測元件是具有代表性的溫度檢測元件。半導體的電阻溫度系數比金屬大1~2個數量級,二級管和三極管的PN結電壓、電容對溫度靈敏度很高?;谏鲜鰷y溫原理已研制了各種溫度檢測元件。


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