熱敏雙金屬溫度計(jì)傳感元件的工作原理
根據(jù)以上分析, 熱敏雙金屬溫度計(jì)溫度信息的遠(yuǎn)傳, 需采用特殊結(jié)構(gòu)的電容式傳感元件, 使電容的變化值與自由端的偏轉(zhuǎn)角相對應(yīng), 這樣就能使熱敏雙金屬溫度計(jì)既能就地指示, 又能遠(yuǎn)傳所示溫度值。
當(dāng)熱敏雙金屬溫度計(jì)溫度從起始值變化到zui大值(即滿刻度)時, 指針的偏轉(zhuǎn)范圍為。~ 3 / 2 打(ra d ),其電容的變化量, 也相應(yīng)在。~ 3 / 2 托(ra d)范圍內(nèi)與指示值一一對應(yīng)。如果采用變面積式平板電容, 當(dāng)a = q時, 電容量為zui小。當(dāng)a = 3 / 2 兀(r a d )時, 兩平板*復(fù)蓋, 其電容量zui大。當(dāng)動片從o~ 3 / 2 州ra d) 范圍內(nèi)變化時, 對應(yīng)的電容變化量可表示為:動片與指針同置于輸出軸上, 因此, 動片的旋轉(zhuǎn)角, 就是指針的偏轉(zhuǎn)角。將( 1 )式代入( 4 ) 式, 可得出熱敏雙金屬溫度傳感元件隨溫度變化時, 電容量c : 的表達(dá)式:當(dāng)電容式遠(yuǎn)傳熱敏雙金屬溫度傳感元件制成后。
6 熱敏雙金屬溫度計(jì)等參數(shù)均已確定, 電容器
極間介質(zhì)是空氣, 也是一個已確定的參數(shù),故可令:k 稱為傳感系數(shù), 其值與熱敏雙金屬的材料、結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān), 為了簡便起見, 可以認(rèn)為k 值是一常數(shù)。由此, ( 5 ) 式可寫為c : = c 。+ ks (t一t。
當(dāng)被測溫度t = 七。時, c : = c : 。= c 。被測溫度從饑變化到t時, 所引起熱敏雙金屬溫度傳感元件電容增量么c為t 。= k s (七一t。) ( 8 )
從( 8 )式可以看出: 熱敏雙金屬傳感元件電容量的增量△c , 與被測溫度變化量(t一七。)和s 的乘積成正比。當(dāng)被測溫度變化量(七一饑) 已確定時, s 的值也已確定。因此, 只要測得電容增量△c 的值, 就能確知被測介質(zhì)的溫度值, 從而實(shí)現(xiàn)熱敏雙金屬溫度計(jì)溫度信息遠(yuǎn)傳的目的。
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