西安电子科技大学：《光电探测技术与系统》课程电子教案（PPT课件讲稿）热电探测器

S410、热电探测器 热电传感器是基于某些物理效应将温度的变 化转换为电量变化的一种检测装置参数。常见的 热电传感器有热电偶和热电阻两大类型。 2022/10/7

2022/10/7 1 S4-10、热电探测器 热电传感器是基于某些物理效应将温度的变 化转换为电量变化的一种检测装置参数。常见的 热电传感器有热电偶和热电阻两大类型

1热敏电阻 热敏电阻 由Mn、Ni、Co、Cu氧化物，或Ge、 Si、ISb等半导体材料做成的电阻器，其阻值随温度而 变化。 电阻随温度变化的规律： AR=0,△T·R O=△R(RAT 热敏电阻的温度系数 正温度系数 0r>0 2022/10/7 负温度系数 ar <0 2

2022/10/7 2 1 热敏电阻 热敏电阻——由Mn、Ni、Co、Cu氧化物，或Ge、 Si、InSb等半导体材料做成的电阻器，其阻值随温度而 变化。 电阻随温度变化的规律： R =T T R R /(R T) T =   热敏电阻的温度系数 正温度系数—— 负温度系数——T 0 T  0

二、热电偶 ,热电效应 T。 B 图4-91 接触电势源 图两种不同材料组成的热电偶 2022/10/7 3

2022/10/7 3 二、热电偶 1．热电效应 图 两种不同材料组成的热电偶

()接触电势 据珀尔帖效应，在接触面接点)的温度为T和工， 时，其接触电势的表达式为 NA A T。 EAa(To) NA e B 2022/10/7 4

2022/10/7 4 (1)接触电势 据珀尔帖效应，在接触面(接点)的温度为T和T0 时，其接触电势的表达式为

在热电偶回路中，总接触电势 为 EB(T)一EB(Ta)= 2)温差电势（汤姆逊效应） 温差电势是由子热电极的两端温度不同，即存在 着温度梯度而产生的电势。 2022/10/7 5

2022/10/7 5 在热电偶回路中，总接触电势 为 (2)温差电势(汤姆逊效应) 温差电势是由子热电极的两端温度不同，即存在 着温度梯度而产生的电势

电子由温度高的T端向温度低的T端扩散，使得 T端失去一些电子而带正电荷，T得到些电子 而带负电荷，两端便有一定的电位差： EA(T,T,)三 To A E.(T,Ta)=\ oadT T。 B 式中T、I。一一电极两端的热力学温度： A、dB一电极的汤姆逊系数。 2022/10/7 6

2022/10/7 6 电子由温度高的T端向温度低的T0端扩散，使得 T端失去一些电子而带正电荷， T0得到一些电子 而带负电荷，两端便有一定的电位差:

在热电偶回路中，总的温差电势为 EA(T,To)=Ea(T,To)= (A-0B)dT 3)热电偶的总热电势 Eb(T,T,)=夷 T-To)ln Na (0A0B)d1 2022/10/7

2022/10/7 7 在热电偶回路中，总的温差电势为 (3)热电偶的总热电势

2,热敏电阻 热敏电组的特点 热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件。按 物理特性，可分为三类： a负温度系数热敏电阻NTC b)正温度系数热敏电阻(PTC (©)临界温度系数热敏电阻(CTR)。 2022/10/7 8

2022/10/7 8 2．热敏电阻 (1)热敏电组的特点 热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件。按 物理特性，可分为三类： (a)负温度系数热敏电阻(NTC)； (b)正温度系数热敏电阻(PTC)； (c)临界温度系数热敏电阻(CTR)

热敏电阻优点： (©)电阻温度系数较金金属热电阻大，其绝对值大49倍 (b)电阻率大，故可制成极小尺寸的感温元件。适用于快速 测量 (©)构造简单，可以根据不同要求制成各种适用的形状 (d机械性能好，使用寿命长。 2022/10/7 9

2022/10/7 9 热敏电阻优点： (a)电阻温度系数较金金属热电阻大，其绝对值大4—9倍 (b)电阻率大，故可制成极小尺寸的感温元件。适用于快速 测量 (c)构造简单，可以根据不同要求制成各种适用的形状 (d)机械性能好，使用寿命长

热敏电阻的缺点 复现性和互换性差。与显示仪表配套成测温仪表 时几乎全要单独标定刻度。目前使用的热敏电阻 其测温上限还不太高，约在300℃以下。 2022/10/7 10

2022/10/7 10 热敏电阻的缺点 复现性和互换性差。与显示仪表配套成测温仪表 时几乎全要单独标定刻度。目前使用的热敏电阻 其测温上限还不太高，约在300℃以下