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熱式風(fēng)速傳感器工作原理

更新時間:2024-05-24      點擊次數(shù):542

熱式風(fēng)速傳感器工作原理


熱式風(fēng)速傳感器以熱絲(鎢絲或鉑絲) 或是以熱膜(鉑或鉻制成薄膜) 為探頭,裸露在被測空氣,并將它接入惠斯頓電橋,通過惠斯頓電橋的電阻電流的平衡關(guān)系,檢測出被測截面空氣的流速。熱膜式風(fēng)速傳感器的熱膜外涂有極薄的石英膜絕緣層,以便和流體絕緣,并可防止污染,可在帶有顆粒的氣流中工作,其強(qiáng)度比金屬熱線絲高。

當(dāng)空氣溫度穩(wěn)定不變時,熱絲上的耗電功率等于熱絲在空氣中瞬時耗去的熱量。熱絲電阻隨溫度而變化,熱線的電阻和熱線溫度在通常溫度范圍(0~300 ℃) 之內(nèi),表現(xiàn)為線性關(guān)系。放熱系數(shù)與氣流速度有關(guān),流速越大,對應(yīng)的放熱系數(shù)也越大,即散熱快;流速小,則散熱慢。

熱式風(fēng)速傳感器工作原理


熱式風(fēng)速傳感器所測氣流速度是電流與電阻的函數(shù)。將電流(或電阻) 保持不變,所測氣流速度僅與電阻(或電流) 一一對應(yīng)。

熱線式風(fēng)速傳感器有恒流與恒溫兩種設(shè)計電路。恒溫式熱線風(fēng)速傳感器較為常用。恒溫法原理是測量過程中保持熱絲溫度恒定,使電橋平衡,此時熱絲電阻保持不變,氣流速度只是電流的單值函數(shù),根據(jù)已知的氣流速度與電流的關(guān)系可求得通過末端裝置的氣流速度。恒流式熱線風(fēng)速傳感器在測量過程中保持流經(jīng)熱絲的電流值不變。當(dāng)電流值不變時,氣流速度僅僅與熱絲電阻有關(guān)。根據(jù)已知的氣流速度與熱絲電阻的關(guān)系可求得通過風(fēng)速傳感器的氣流速度。

熱線式風(fēng)速傳感器可測量脈動風(fēng)速。恒流式風(fēng)速傳感器熱慣性較大,恒溫式風(fēng)速傳感器的熱慣性相對較小,具有較高的速度響應(yīng)。熱線式風(fēng)速傳感器的測量精度均不很高, 使用時要注意溫度補(bǔ)償。



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