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1、《傳感器與機(jī)器視覺》(ISBN) 楊利 電子工業(yè)出版社 思考與練習(xí)題2參考答案 【課后習(xí)題2】 1. 熱電偶的測(cè)溫原理是什么？ 熱電效應(yīng)：將兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體(A和B)首尾相接組成閉合回路，當(dāng)兩個(gè) 接點(diǎn)溫度(THTo)不相同時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，稱為熱電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為 熱電效應(yīng)。 2. 熱電偶的冷端補(bǔ)償方法有哪些？ 常用的冷端補(bǔ)償方法有冰浴法、補(bǔ)償導(dǎo)線法、計(jì)算修正法、補(bǔ)償電橋法、顯示儀表機(jī)械 零位調(diào)整法等。 3. 熱電阻的連接方式有哪幾種？分別用在什么場(chǎng)合？ 熱電阻與測(cè)量電路的連接方式有二線制、三線制和四線制。當(dāng)熱電阻傳感器與測(cè)量回路 不太遠(yuǎn)的情況下，采用

2、二線制連接方式。否則采用三線制或四線制連接方式，其中三線制是 電壓源供電，四線制是電流源供電。 4. 為什么三線制連接方法可以抵消掉導(dǎo)線電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差？ 三線制連接方式是指從熱電阻傳感器兩端引出三根導(dǎo)線并將其接入測(cè)量I可路中，這三根 導(dǎo)線粗細(xì)相同，長(zhǎng)度相等，阻值都是Rw,連接電路如圖2-16 (a)所示。其中一根連接到電 源上，另外兩根分別連接到直流電橋(惠斯特電橋)的相鄰兩臂中，這樣就把連接導(dǎo)線的電 阻值加在相鄰的兩個(gè)橋臂中，導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量的影響可以相互抵消。等效電路如圖2-20(b) 所示。 5. 試著從原理、測(cè)溫范圍、輸出信號(hào)、材料等方面來(lái)分析熱電偶和金屬熱電阻的區(qū)別。

3、原理 測(cè)溫范圍 輸出信號(hào) 材料 熱電偶 熱電效應(yīng) -270'1800"C mV 兩種不同合 金，如裸銘- 竦硅 金屬熱電阻 電阻值隨溫 度變化而變 化 -260'85(TC 電阻 金屬，如鋁、 銅 6. 與模擬溫度傳感器相比，數(shù)字式溫度傳感器有哪些特點(diǎn)？ 連線少、價(jià)格便宜、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)、易與可編程設(shè)備相連。 7. 用鐐銘-鐐硅熱電偶測(cè)爐溫，當(dāng)冷端溫度為20C (恒定)，測(cè)出熱端溫度為T時(shí)熱電 勢(shì)為18.05mV,求爐子的真實(shí)溫度。 解：設(shè)爐子真實(shí)溫度為T,已知冷端溫度To=2O°C，且熱電偶測(cè)得的熱電勢(shì)為 E(T, To)=E(T, 20)= 18.05

4、mV 查附錄一 K型熱電偶分度表：E(20, 0)= 0.798mV 根據(jù)中間溫度定律:E(T, 0)= E (T, 20)+E(20, 0)=18.05+0.798=18.848mV 再查K型熱電偶分度表可知18.848mV所對(duì)應(yīng)的溫度為458°C,因此爐子真實(shí)溫度為 T=458°CO 8. 在一個(gè)實(shí)際的K型熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)中，配用K型熱電偶溫度顯示儀表顯示被測(cè)溫度 的大小。刪溫對(duì)象是爐膛溫度為1000°C的加熱爐，設(shè)熱電偶冷端溫度為50°C,顯示儀表所 在的控制室遠(yuǎn)離加熱爐，室溫為20°C°要求分別用普通銅導(dǎo)線和K型熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線將熱 電偶與顯示儀表進(jìn)行連接，測(cè)量結(jié)果分別是多少？所

5、測(cè)溫度數(shù)據(jù)是否能反映爐膛的真實(shí)溫 度？ 用普通銅導(dǎo)線連接時(shí)，測(cè)量結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)槠錄]有延伸冷端的作用 用補(bǔ)償導(dǎo)線連接時(shí)，測(cè)量結(jié)果是正確的，爐膛真實(shí)溫度為1000°C。 9. DS18B20測(cè)溫范圍-55°C~+125°C,精度為±0.5°C,請(qǐng)問最少需要幾位二進(jìn)制表示溫 度值？ (125-(-55))/0.5=360,因此最少9位，包含512個(gè)值，大于360. 10.參照DS18B20圖2.23電路圖和2.24時(shí)序圖，編寫DS18B20初始化和讀寫代碼。 11. 某控制電路需要過(guò)流保護(hù)，其工作電壓為48V、電路正常工作電流為450mA、電路 的環(huán)境溫度為50°C。要求電路中電流為5A時(shí)2秒內(nèi)應(yīng)把電路中的電流降到500mA以下， 請(qǐng)利用互聯(lián)網(wǎng)找到合適的熱敏電阻型號(hào)。 答案不唯一。符合要求的均可以。 12. 分析下圖中電路的工作原理，其中RT為熱電阻溫度傳感器。 圖中運(yùn)放構(gòu)成一個(gè)差分放大電路，輸出電壓等于 (U+-U-)*Ao因此溫度變化時(shí),RT阻值不同,U+與U-的差不同，輸出電壓也不同。