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人工氣候室內(nèi)的溫度傳感器介紹
點(diǎn)擊次數(shù)：678 發(fā)布時(shí)間：2013-1-4
人工氣候室內(nèi)的溫度傳感器介紹
人工氣候室，是一種為植物生長(zhǎng)提供人工氣候的培養(yǎng)室，可以滿足植物生長(zhǎng)的很多條件，尤其是溫度條件，智能人工氣候培養(yǎng)室可以將室內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)為zui適宜植物生長(zhǎng)的溫度，來(lái)滿足植物24小時(shí)不間歇的生長(zhǎng)需求，這種功能的實(shí)現(xiàn)依賴于氣候培養(yǎng)室里面溫度傳感器的應(yīng)用，溫度傳感器是什么器件呢？下面我們來(lái)一起了解一下。
人們很早就對(duì)溫度傳感器有著濃厚的興趣，zui早的溫度傳感器大約是在390年以前由伽里略設(shè)計(jì)出的氣體溫度計(jì)。其后的幾百年中，人們積累了很多有關(guān)溫度傳感器的*技米，目前種類繁多的傳感器已進(jìn)入實(shí)用化。雖說(shuō)都是溫度傳感器，但變換功能或多或少存在一些差異，因此要根據(jù)其使用目的、瀏定的溫度所要求的精度選擇zui合適的溫度傳感器。
用兩根不同種類的金屬芯線構(gòu)成電路，在接點(diǎn)處溫度有變化時(shí)，與溫度差相對(duì)應(yīng)在電路中產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做塞貝克效應(yīng)。利用這個(gè)效應(yīng)制成的溫度傳感器就是熱電偶，如圖1所示。
可使用芯線直接進(jìn)行測(cè)量。但在工業(yè)部門，為了增加機(jī)械強(qiáng)度，以及耐熱和耐腐蝕等目的，在使用時(shí)是把熱電偶放入保護(hù)管里的，如圖2所示。
對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的熱電偶來(lái)說(shuō)、要求具備各種條件，如溫差電動(dòng)勢(shì)與溫度之間的線:性度、穩(wěn)定性與壽命、耐熱性、耐腐蝕性、均勻性和立換性等。對(duì)于工業(yè)熱電偶，主要有7種規(guī)格。熱電偶用于實(shí)驗(yàn)室等特殊用途的場(chǎng)合愷裝熱電偶是一種特殊構(gòu)造的熱電偶，如圖3所示。極細(xì)的套竹與毖線之間結(jié)實(shí)地填充了氧化鎂和氧化鋁等物質(zhì)，這些填充物除了保持絕緣以外，還使芯線處于氣密狀態(tài)，以防止腐蝕和老化。與保護(hù)管式熱電偶相比，愷裝熱電偶響應(yīng)速度快，更具耐熱性和耐振動(dòng)性。對(duì)測(cè)溫電阻的芯線材料要求具有如下條件：
1）電阻的溫度系數(shù)大，線性度好;2）性能穩(wěn)定;3）能在大的溫度范圍內(nèi)使用;4）能得到適當(dāng)?shù)碾娮柚?
5）容易加工，等等
具備這些條件zui合適的材料是白金，白金測(cè)溫電阻已廣泛用于各種測(cè)溫中。白金測(cè)溫電阻非常穩(wěn)定，因此把白金電阻設(shè)計(jì)成特殊結(jié)構(gòu)可作為標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)來(lái)使用（實(shí)用溫度標(biāo)II>TS一68）（在-259.3—+630.7℃。鎳比白金便宜，溫度系數(shù)也比較大，在常溫下達(dá)0.6%，缺點(diǎn)是原材料不同其特性也不不一樣，使用的溫度范圍為-50—+300℃銅測(cè)溫電阻器鼓便宜，線性度也好，但使用溫度如果稍高，因會(huì)發(fā)生氧化而不能使用，使用溫度范圍局限在0—120℃的常溫附近。由于時(shí)間過(guò)長(zhǎng)電阻器本身的發(fā)熱以外，還能起到加固作用，目前，具有很好的耐振動(dòng)特性。白金芯線直徑為0.035mm，使用長(zhǎng)度約為1米。
玻璃密封型白金測(cè)溫電阻元件，繞線芯架是一根玻璃圓棒，膨脹系數(shù)與白金相同。在玻璃圓棒上刻兩道平行的槽，然后在圓棒上來(lái)回繞上白金芯線并進(jìn)行固定，這是為了防止電感應(yīng)。把繞線芯架插入玻璃管，兩端密封。元件外形尺寸從甲2火23（SOn元件）到甲4火4。各個(gè)品種都有，也有扭的特殊元件。玻璃密封型元件zui高使用溫度為40OC左右，如果在玻璃周圍覆蓋陶瓷后，則能在60OC高溫下使用。熱敏電阻溫度傳感器的特征是元件尺寸小，如圖３所示，響應(yīng)速度快，電阻跟隨溫度的變化能力強(qiáng)，并能測(cè)量微小的溫度變化。缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，沒(méi)有互換性，但目前已有改良品種。
選擇智能人工氣候培養(yǎng)室的溫度傳感器比選擇其他類型的傳感器所需要考慮的內(nèi)容更多。首先，必須選擇傳感器的結(jié)構(gòu)，使敏感元件在規(guī)定的測(cè)量時(shí)間之內(nèi)達(dá)到所測(cè)流體或被測(cè)表面的溫度。溫度傳感器的輸出僅僅是敏感元件的溫度。實(shí)際上，要確保傳感器指示的溫度即為所測(cè)對(duì)象的溫度，常常是很困難的。