金属都具有晶体结构,正离子按照相对的方式排列形成各种晶格,从原子中分离出来的电子,可以在晶格间做自由无规则的热运动。自由电子在晶格间的运动速度非常的快,运动又是杂乱无章的。自由电子的热运动速度是变化的,它的速度与温度有着密切的关系。温度越高其运动的速度越快,自由电子布满了整个金属体,这与密封在容器里的气体分子非常相似。它的热运动速度与温度的关系类似理想气体,当金属导体中有电场存在时,每个自由电子都受电场力的作用。当温度升高时,无规则的热运动节奏加快,导致了金属电阻率的增加。所以,金属导体电阻随温度升高而变大。因为金属材料的电阻值会随温度的变化而改变,并呈现出相对的函数关系,利用这一特性制成温度传感器来进行温度测量。热电阻传感器就是用金属导体或金属氧化物做测温介质,利用随温度而变化的电阻值作为测温量。工业铂热电阻的温度范围为-200至850℃,工业tong热电阻适用于-50至150℃。都是由接线盒、接线柱、接线座、保护管、内引线及感温元件组成。制造热电阻的丝材一般为纯金属,如铂、钨、锢等。虽然有很多导体的电阻随着温度的变化而变化,但并不是所有的材料都能用来制造热电阻。根据现场实际测量温度的需要,用来制造热电阻的材料有如下要求:大的电阻温度系数。即温度每变化1℃时,金属相应的阻值变化要尽量大一些,这样比较容易被电测仪表反映出来。大的电阻率。在相对的温度下,导体的电阻除了和导体祠料有关,还与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比;当电阻值相对时,热电阻丝的电阻率越大,则可用较短的热电阻丝制成热电阻,从而使热电阻传感器的体积减小。体积小的热电阻,热容量小,其热响应时间也变小,因此在测量温度时,对温度的变化反应更迅速。电阻与温度关系特性好。热电阻丝的电阻值与温度的关系包括两个方面:一是要求在整个温度测量范围内,其电阻与温度关系好是呈线性关系,或者只需要一个方程式,即电阻值和温度的关系是单值函数;二是要求同一种材料,每批材料都应符合它的电阻值与温度关系特性要求,也就是同一种材料的复现性或复制性好。物理化学性能稳定且容易提纯。在整个温度测量范围内要求其物理化学性能很稳定,不易被氧化或和周围介质发生任何作用。因为制造热电阻的材料非常的细,当它的截面稍有缩小时,电阻将明显增大,使所测得的温度偏大,从而引入过大的误差。测温范围要宽、价格低、膨胀系数与骨架材料有较好的匹配性。
无线变送器是指采用无线传输的通讯方式,取代现有有线的方式,将传感器的信息记录以无线方式发回监控电脑,用户还可远程修改变送器的任何设置,由无线接收器接收传输到上位机,形成温湿度压力等监测系统。此方案无需布线,施工简单,可以给企业降低很多的人工成和布线成本。那么无线表送器的应用市场会如何呢?
现在无线通讯在我们生活中已经应用得非常普遍了,手1机、wifi上网都使用了无线的通讯方式。在过程控制中,常规的变送器是通过2根信号线将4-20ma信号传送至控制室,近几年,霍尼韦尔和艾默生和天正高科等公司陆续推出无线变送器,即在变送器的脑袋上顶着一根小天线,通过天线将测量信号传送到控制室。你觉得这种变送器的发展前景如何,会多大程度取代传统的变送器?
大部分人任务无线变送器可以省去很多信号线了,减少了施工队铺设信号线,校线等一些繁杂的事情,有时候还存在信号线松动的情况,有了无线变送器就不用担心信号线接不牢固了。但是无线变送器就是信号要稳定,受周围环境的干扰不能太大,可以用在不是很重要的仪表中,所以无线变送器大规模推广还需要具有很强的抗干扰功能。
目前已经有越来越多的企业在应用无线变送器,未来的潮流是无线变送器。无线变送器在某些特殊的领域会逐渐替代有线变送器。比如艾默生、西门子、天正高科等研发的无线变送器在极端高温或者极端低温下,在高温高炉、钢铁等行业应用都有很好的表现。
随着传感器技术的迅速发展,智能温度传感器的发展也突飞猛进,智能温度传感器的“智能化”含义不断深化,许多智能温度传感器的模式陆续出现。嵌入式温度传感器、分布式智能温度传感器、阵列式智能温度传感器是近年来智能温度传感器的研究的几个热点,下面简单的介绍一下这三种智能温度传感器。嵌入式温度传感器:嵌入式智能温度传感器一般是指利用嵌入式微处理器、智能理论(人工智能技术、神经网技术、模糊技术等)、温度传感器技术,使其具备网络传输功能,并且集成了多样化外围功能的新型温度传感器。嵌入式温度传感器兼有检测、判断、网络、通信和信息处理等功能,与传统的温度传感器相比有很多优点,如能对测量值进行修正、误差补偿、有数据通信接口、能实现信息和数据的无线传输等。主要的是嵌入式智能温度传感器主要由嵌入式微处理器和软件组成,成本低廉,是目前智能温度传感器的主流。分布式智能温度传感器;大多数的实际工程都属于分布参数系统,分布式智能温度传感器是指能同时测量空间各个点的参数,甚至能测量空间分布的环境参数的温度传感器。目前分布式智能温度传感器多的是分布式智能光纤温度传感器,该技术是由英国南安普顿大学提出来的。针对该技术,国内外已经研制出新的产品,并在很多领域得到了应用,得到非常不错的效果。阵列式智能温度传感器:工程中常常需要监视和控制客观世界中发生的许多复杂过程,这就导致了需要能够处理来自多个信号源的信号传感器系统。阵列式智能温度传感器即将多个温度传感器排布成若干行列的阵列结构,能够提取检测对象的多维或某种相关特征信息。
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