3.1热球在吸气式系统中的应用
热球为一直径约0.8mm的玻璃球,球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝线圈和两个串联的热电偶。传感器直接暴露在采样气流当中,当一定的电流通过加热丝线圈后,玻璃球的温度升高,升高的温度和气流的流速有关,流速小升温程度大,反之,升温程度小。升温程度通过热电偶产生的热电势表示出来。图1表示吸气式系统中应用热球测速的原理框图。

3.2热线在吸气式系统中的应用
气流速度V与热线丝电阻R及电流I的函数关系如式(6)所示:

式中:A,B——与热线的物性有关,对已定材料、直径及加热温度的热线为常数;
R0——热线丝温度与气流温度相等时的电阻值。
当气流速度改变时,引起对流换热变化,相应的热线丝电阻发生变化。根据式(6)的函数关系,可以采用直接测量电阻的恒电流法或者测量电流的恒电阻法进行气体流速的测量。由于恒电流法存在热丝及支撑杆温度的热惯性,导致测量误差和频率响应较差,目前已基本淘汰,因此,主要讨论恒电阻法。如图2所示,热丝电阻R为电桥的一臂,气流速度变化时,热丝电阻发生相应变化,电桥平衡被破坏,此时调节RW使电桥重新达到平衡,测量此时的电流值,通过标定好的曲线获得此时的气流速度。

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