第六章溫度檢測

1、2本章教學本章教學: :p了解熱電偶、熱電阻的原理、種類、結(jié)構(gòu)與應用；了解熱電偶、熱電阻的原理、種類、結(jié)構(gòu)與應用；p掌握半導體熱敏電阻、半導體溫度傳感器的原理、掌握半導體熱敏電阻、半導體溫度傳感器的原理、種類與應用特點，應用電路設計；種類與應用特點，應用電路設計；p了解非接觸式測溫。了解非接觸式測溫。3 溫度是一個重要的物理參數(shù)，許多重要的物理、化學過程溫度是一個重要的物理參數(shù)，許多重要的物理、化學過程都要求在一定的溫度條件下才能正常進行。溫度的檢查方法和都要求在一定的溫度條件下才能正常進行。溫度的檢查方法和儀表在科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。本章首先儀表在科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到

2、了廣泛的應用。本章首先介紹溫標的概念，然后分別介紹接觸式測溫傳感器和非接觸式介紹溫標的概念，然后分別介紹接觸式測溫傳感器和非接觸式測溫儀表。在接觸式測溫傳感器中介紹熱電阻和熱電偶；在非測溫儀表。在接觸式測溫傳感器中介紹熱電阻和熱電偶；在非接觸式測溫中，介紹光學高溫計、光電高溫計、輻射溫度計和接觸式測溫中，介紹光學高溫計、光電高溫計、輻射溫度計和比色溫度計。比色溫度計。4 概述概述 熱電阻式傳感器熱電阻式傳感器 熱電偶傳感器熱電偶傳感器 本章本章重點：熱電偶冷端溫度補償方法，熱電勢計算方法；重點：熱電偶冷端溫度補償方法，熱電勢計算方法； 本章難點本章難點：熱電偶冷端溫度補償方法，熱電勢計算方法。

3、：熱電偶冷端溫度補償方法，熱電勢計算方法。本章教學本章教學: :51) 溫度的基本概念和測量方法溫度的基本概念和測量方法2) 溫標溫標6反映了物體冷熱的程度，與自然界中的各種物理和化反映了物體冷熱的程度，與自然界中的各種物理和化學過程相聯(lián)系。學過程相聯(lián)系。溫度概念的建立及測量溫度概念的建立及測量：以熱平衡為基礎的，：以熱平衡為基礎的，溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：溫度最本質(zhì)的性質(zhì)：當兩個冷熱程度不同的物體接觸當兩個冷熱程度不同的物體接觸后就會產(chǎn)生導熱換熱，換熱結(jié)束后兩物體處于熱平衡后就會產(chǎn)生導熱換熱，換熱結(jié)束后兩物體處于熱平衡狀態(tài)，則它們具有相同的溫度。狀態(tài)，則它們具有相同的溫度。測量方法測量方法：接觸式

4、測溫和非接觸式測溫：接觸式測溫和非接觸式測溫7接觸式測溫 溫度敏感元件與被測對象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫溫度敏感元件與被測對象接觸，經(jīng)過換熱后兩者溫度相等。度相等。常用的接觸式測溫儀表常用的接觸式測溫儀表：(1) (1) 膨脹式溫度計。膨脹式溫度計。(2) (2) 熱電阻溫度計。熱電阻溫度計。 (3) (3) 熱電偶溫度計。熱電偶溫度計。(4) (4) 其他原理的溫度計。其他原理的溫度計。8接觸式測溫特點 優(yōu)點：優(yōu)點：直觀、可靠，測量儀表也比較簡單。直觀、可靠，測量儀表也比較簡單。缺點：缺點：由于敏感元件必須與被測對象接觸，在接觸過程中就可能破壞被測由于敏感元件必須與被測對象接觸，在接觸過程中就

5、可能破壞被測對象的溫度場分布，從而造成測量誤差。對象的溫度場分布，從而造成測量誤差。有的測溫元件不能和被測對象充分接觸，不能達到充分的熱平衡，有的測溫元件不能和被測對象充分接觸，不能達到充分的熱平衡，使測溫元件和被測對象溫度不一致，也會帶來誤差。使測溫元件和被測對象溫度不一致，也會帶來誤差。在接觸過程中，介質(zhì)腐蝕性，高溫時對測溫元件的影響，影響測溫在接觸過程中，介質(zhì)腐蝕性，高溫時對測溫元件的影響，影響測溫元件的可靠性和工作壽命。元件的可靠性和工作壽命。 9非接觸測溫溫度敏感元件不與被測對象接觸，而是通過輻射能量進行熱溫度敏感元件不與被測對象接觸，而是通過輻射能量進行熱交換，由輻射能的大小來推算

6、被測物體的溫度。交換，由輻射能的大小來推算被測物體的溫度。常用的非接觸式測溫儀表常用的非接觸式測溫儀表：(1) (1) 輻射式溫度計：基于普朗克定理輻射式溫度計：基于普朗克定理 光電高溫計，輻射傳感器，比色溫度計。光電高溫計，輻射傳感器，比色溫度計。(2) (2) 光纖式溫度計：光纖的溫度特性、傳光介質(zhì)。光纖式溫度計：光纖的溫度特性、傳光介質(zhì)。 光纖溫度傳感器，光纖輻射溫度計。光纖溫度傳感器，光纖輻射溫度計。優(yōu)點：優(yōu)點：不與被測物體接觸，不破壞原有的溫度場，在被測物不與被測物體接觸，不破壞原有的溫度場，在被測物 體為運動物體時尤為適用。體為運動物體時尤為適用。缺點缺點：精度一般不高。：精度一般

7、不高。10建立溫標必須具備三個條件：建立溫標必須具備三個條件：(1)(1)固定的溫度點（基準點）固定的溫度點（基準點） (2)(2)測溫儀器（確定測溫質(zhì)和測溫量測溫儀器（確定測溫質(zhì)和測溫量 ） (3)(3)溫標方程（內(nèi)插公式）溫標方程（內(nèi)插公式）11(1) (1) 經(jīng)驗溫標經(jīng)驗溫標(2) (2) 熱力學溫標熱力學溫標 (3) (3) 國際溫標國際溫標(4) 1990(4) 1990年國際溫標年國際溫標12(1)經(jīng)驗溫標由由特定的測溫質(zhì)特定的測溫質(zhì)和和測溫量測溫量所確定的溫標所確定的溫標華氏溫標華氏溫標(華氏溫度華氏溫度-32)-32)* *5/9=5/9=攝氏溫度攝氏溫度 17141714年德

8、國人華倫海特年德國人華倫海特(Fahrenheit)(Fahrenheit)在沸點和冰點之在沸點和冰點之間等分為間等分為180180份，每份為份，每份為1 1華氏度華氏度(1(10 0F) F) 。攝氏溫標攝氏溫標17421742年瑞典人攝爾塞斯年瑞典人攝爾塞斯(Celsius)(Celsius)規(guī)定水的冰點沸點之規(guī)定水的冰點沸點之間等分為間等分為100100份，每份為份，每份為1 1攝氏度攝氏度(1(10 0C) C) 。經(jīng)驗溫標經(jīng)驗溫標是借助于一些物質(zhì)的物理量與溫度之間的關是借助于一些物質(zhì)的物理量與溫度之間的關系，用實驗方法得到的經(jīng)驗公式來確定溫度值的標尺，系，用實驗方法得到的經(jīng)驗公式來確

9、定溫度值的標尺，因此有因此有局限性局限性和和任意性任意性。13(2)熱力學溫標18481848年物理學家年物理學家開爾文開爾文(Kelvin)(Kelvin)首先提出首先提出 確定的溫度數(shù)值：熱力學溫度，絕對溫度，用符號確定的溫度數(shù)值：熱力學溫度，絕對溫度，用符號T T表示，單位為開爾文，用表示，單位為開爾文，用K K表示。表示。熱力學溫度的起點為絕對零度，所以它不可能為負熱力學溫度的起點為絕對零度，所以它不可能為負值，且冰點是值，且冰點是273.15K273.15K，沸點是，沸點是373.15K373.15K。請注意水。請注意水的冰點和三相點是不一樣的，兩者相差的冰點和三相點是不一樣的，兩者

10、相差0.01K0.01K。14(3)國際溫標 1927年國際溫標(ITS-27) 1927 1927年第七屆國際計量大會決定采用年第七屆國際計量大會決定采用具有具有3 3個基本特點個基本特點： 盡可能接近熱力學溫標盡可能接近熱力學溫標; ; 復顯精度高并能確保量值的統(tǒng)一；復顯精度高并能確保量值的統(tǒng)一； 用以復現(xiàn)的標準溫度計使用方便，性能穩(wěn)定。用以復現(xiàn)的標準溫度計使用方便，性能穩(wěn)定。國際溫標經(jīng)過幾次修改：國際溫標經(jīng)過幾次修改：19481948年國際溫標年國際溫標(ITS(ITS48)48)，19681968年國際實用溫標年國際實用溫標(IPTS(IPTS68)68)，19901990年國際年國際

11、溫標溫標(ITS(ITS90)90)15(4)1990年國際溫標(ITS90)根據(jù)第根據(jù)第1818屆國際計量大會的決議，屆國際計量大會的決議，自自19901990年年1 1月月1 1日起開日起開始在全世界實行始在全世界實行我國：自我國：自19941994年年1 1月月1 1日開始全面實施日開始全面實施9090國際溫標主要有三方面內(nèi)容國際溫標主要有三方面內(nèi)容：溫度單位溫度單位 定義固定溫度點定義固定溫度點 復現(xiàn)固定溫度點的方法復現(xiàn)固定溫度點的方法 16(4)1990年國際溫標(ITS90)n符號：符號：T T，單位為開爾文，單位為開爾文(K)(K)，K K的定義為水的三相點的定義為水的三相點溫度

12、的溫度的1/273.161/273.16。n用與冰點用與冰點273.15K273.15K的差值表示的熱力學溫度稱為攝氏的差值表示的熱力學溫度稱為攝氏溫度，符號為溫度，符號為t t，單位為度，單位為度( (0 0C)C)，即，即t=T-273.15t=T-273.15，并，并有有1 10 0C=1KC=1K。n攝氏度攝氏度( (0 0C)C)是由國際溫標重新定義的，是以熱力學溫是由國際溫標重新定義的，是以熱力學溫標為基礎的。標為基礎的。n 9090國際溫標定義國際開爾文溫度國際溫標定義國際開爾文溫度T T9090和國際攝氏度和國際攝氏度t t9090，其間關系如同其間關系如同T T和和t t一樣

13、，即一樣，即 t t9090=T=T9090-273.15-273.15溫度單位17(4)1990年國際溫標(ITS90)定義固定溫度點 90 90國際溫標的定義固定溫度點是利用一系列純物質(zhì)各相國際溫標的定義固定溫度點是利用一系列純物質(zhì)各相間可復現(xiàn)的平衡狀態(tài)或蒸汽壓所建立起來的特征溫度點。間可復現(xiàn)的平衡狀態(tài)或蒸汽壓所建立起來的特征溫度點。 這些特征溫度點的溫度指定值是由國際上公認的最佳測這些特征溫度點的溫度指定值是由國際上公認的最佳測量手段測定的。量手段測定的。18(4)1990年國際溫標(ITS90)復現(xiàn)固定溫度點的方法n9090國際溫標把溫度分為國際溫標把溫度分為4 4個溫區(qū)，各個溫區(qū)的范

14、圍、使用的標準測溫個溫區(qū)，各個溫區(qū)的范圍、使用的標準測溫儀器分別為：儀器分別為：0.650.655.0K5.0K間為間為3 3HeHe或或4 4HeHe蒸汽壓溫度計；蒸汽壓溫度計；3.03.024.5561K24.5561K間為間為3 3HeHe或或4 4HeHe定容氣體溫度計；定容氣體溫度計；13.8033K13.8033K961.78961.780 0C C間為鉑電阻溫度計；間為鉑電阻溫度計；961.78961.780 0C C以上為光學或光電高溫計。以上為光學或光電高溫計。n在水的冰點以上的溫度使用攝氏度單位在水的冰點以上的溫度使用攝氏度單位( (0 0C)C)，在冰點以下的溫度使，在冰

15、點以下的溫度使用熱力學溫度單位用熱力學溫度單位(K)(K)。19 利用導體或半導體材料的電阻率隨溫度變化的利用導體或半導體材料的電阻率隨溫度變化的特性制成的傳感器叫做熱電阻式傳感器。特性制成的傳感器叫做熱電阻式傳感器。作用：主要用于對溫度和與溫度有關的參量進行檢測作用：主要用于對溫度和與溫度有關的參量進行檢測測溫元件測溫元件金屬熱電阻金屬熱電阻半導體熱電阻半導體熱電阻 熱電阻效應熱電阻效應物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而變化的現(xiàn)象。物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而變化的現(xiàn)象。 20 金屬原子最外層的電子能自由移動，當加上電壓以后，金屬原子最外層的電子能自由移動，當加上電壓以后，這些無規(guī)則移動的電子就按一定的方

16、向流動，形成電流。隨這些無規(guī)則移動的電子就按一定的方向流動，形成電流。隨著溫度的增加，電子的熱運動劇烈，電子之間、電子與振動著溫度的增加，電子的熱運動劇烈，電子之間、電子與振動的金屬離子之間的碰撞機會就不斷增加，因此電子的定向移的金屬離子之間的碰撞機會就不斷增加，因此電子的定向移動將受到阻礙，金屬的動將受到阻礙，金屬的電阻率電阻率也隨之增大。也隨之增大。 實踐證明，純金屬、鉑、銅、鐵和鎳是比較適合的材料，實踐證明，純金屬、鉑、銅、鐵和鎳是比較適合的材料，其中主要應用的是其中主要應用的是鉑和銅鉑和銅。 21熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒熱電阻電阻體（最主要部分）絕緣套管接線盒作為熱電阻

17、的材料要求：作為熱電阻的材料要求：電阻溫度系數(shù)要大，以提高熱電阻的靈敏度；電阻溫度系數(shù)要大，以提高熱電阻的靈敏度；電阻率盡可能大，以便減小電阻體尺寸；電阻率盡可能大，以便減小電阻體尺寸；熱容量要小，以便提高熱電阻的響應速度；熱容量要小，以便提高熱電阻的響應速度；在測量范圍內(nèi)，應具有穩(wěn)定的物理和化學性能；在測量范圍內(nèi)，應具有穩(wěn)定的物理和化學性能；電阻與溫度的關系最好接近于線性；電阻與溫度的關系最好接近于線性；應有良好的可加工性，且價格便宜。應有良好的可加工性，且價格便宜。221)常用熱電阻 鉑鉑是一種貴重金屬，其物理和化學性能非常穩(wěn)定，是制是一種貴重金屬，其物理和化學性能非常穩(wěn)定，是制造熱電阻的

18、最好材料，主要作標準電阻溫度計。造熱電阻的最好材料，主要作標準電阻溫度計。 銅銅可用來制造可用來制造-50150范圍內(nèi)工業(yè)用電阻溫度計，特范圍內(nèi)工業(yè)用電阻溫度計，特點是點是價格低廉價格低廉，缺點是，缺點是電阻率低電阻率低，且，且容易氧化容易氧化，一般用在較，一般用在較低溫度和沒有水分和浸蝕性的介質(zhì)之中。低溫度和沒有水分和浸蝕性的介質(zhì)之中。 231)常用熱電阻-鉑熱電阻 長時間穩(wěn)定的復現(xiàn)性可達長時間穩(wěn)定的復現(xiàn)性可達1010-4 -4 K K ，是目前測溫復現(xiàn)性最好，是目前測溫復現(xiàn)性最好的一種溫度計。的一種溫度計。0100)100(RRWW W（100100）越高，表示鉑絲純度越高，）越高，表示鉑

19、絲純度越高，國際實用溫標規(guī)定，作為基準器的鉑電阻，國際實用溫標規(guī)定，作為基準器的鉑電阻，W W（100100）1.39251.3925目前技術(shù)水平已達到目前技術(shù)水平已達到W W（100100）1.39301.3930，工業(yè)用鉑電阻的純度工業(yè)用鉑電阻的純度W W（100100）為）為1.3871.3871.3901.390。 241)常用熱電阻-鉑熱電阻 鉑絲的電阻值與溫度之間的關系，即特性方程如下：鉑絲的電阻值與溫度之間的關系，即特性方程如下： 當溫度當溫度t t在在200 200 t t 00時：時： )100(1 320ttCtBtARRt當溫度當溫度t t在在0 0 t t 650650

20、時：時： 1 20tBtARRt 國內(nèi)統(tǒng)一設計的工業(yè)用標準鉑電阻，國內(nèi)統(tǒng)一設計的工業(yè)用標準鉑電阻，W W（100100）1.3911.391，R R0 0分為分為5050和和100100兩種，分度號分別為兩種，分度號分別為Pt50Pt50和和Pt100Pt100，其分度表（給出阻值和溫度的關系），其分度表（給出阻值和溫度的關系） 251)常用熱電阻-鉑熱電阻特點即便在氧化性介質(zhì)中，其物理、化學性能都很穩(wěn)定；易提純，復現(xiàn)性好，有良好的工藝性 ；有較高的電阻率 ； 在還原性介質(zhì)中性能易受影響；電阻溫度系數(shù)不太高 ；價格貴 。261)常用熱電阻-鉑熱電阻271)常用熱電阻-鉑熱電阻WZP系列裝配式鉑

21、電阻系列裝配式鉑電阻及鎧裝電阻芯及鎧裝電阻芯用于一般工業(yè)場測溫用于一般工業(yè)場測溫使用溫度-200700 高強度石英管測溫鉑電阻高強度石英管測溫鉑電阻溫度范圍溫度范圍-100C至至+500C適用于鍍鋅鍋爐、耐酸、耐適用于鍍鋅鍋爐、耐酸、耐堿等強腐蝕場合堿等強腐蝕場合注注:不耐氫氟酸及磷酸不耐氫氟酸及磷酸281)常用熱電阻-鉑熱電阻精密溫度傳感器精密溫度傳感器PtWD1A型-100300誤差小于0.1，精度為超A級 天燃氣流量計天燃氣流量計溫度補償用鉑電阻溫度補償用鉑電阻天燃氣渦輪流量計等用天燃氣渦輪流量計等用油浸變壓器用鉑電阻油浸變壓器用鉑電阻 291)常用熱電阻-鉑熱電阻醫(yī)醫(yī)療療器器械械鉑鉑電

22、電阻阻 薄模鉑電阻元件薄模鉑電阻元件用用 于汽車工業(yè)、白色家電，食品加工業(yè)、醫(yī)療行業(yè)。于汽車工業(yè)、白色家電，食品加工業(yè)、醫(yī)療行業(yè)。 尺寸：尺寸：2.3mm2.1mm0.9mm（長（長寬寬高）高） 線長線長 10mm30防水封裝鉑電阻防水封裝鉑電阻核心元件：德國進口精密鉑電阻（核心元件：德國進口精密鉑電阻（PT100 PT1000）元件精度：元件精度：0.15 (A級級) 0.30 (B級級)封裝材料：鍍鎳銅管或不銹鋼管封裝材料：鍍鎳銅管或不銹鋼管管料尺寸：管料尺寸： 4 * 25mm 連接線：連接線：PVC包膠電纜線（可選擇耐高溫型的）包膠電纜線（可選擇耐高溫型的） 1)常用熱電阻-鉑熱電阻3

23、11)常用熱電阻-銅熱電阻應應 用：用：測量精度要求不高且溫度較低的場合測量精度要求不高且溫度較低的場合測量范圍：測量范圍：5050150150優(yōu)優(yōu) 點：點：溫度范圍內(nèi)線性關系好，靈敏度比鉑電阻高，容易提純、加溫度范圍內(nèi)線性關系好，靈敏度比鉑電阻高，容易提純、加工，價格便宜，復現(xiàn)性能好。工，價格便宜，復現(xiàn)性能好。缺缺 點：點：易于氧化，一般只用于易于氧化，一般只用于150150以下的低溫測量和沒有水分及以下的低溫測量和沒有水分及無侵蝕性介質(zhì)的溫度測量。無侵蝕性介質(zhì)的溫度測量。與鉑相比，銅的電阻率低，所以銅電阻的體積較大。與鉑相比，銅的電阻率低，所以銅電阻的體積較大。321)常用熱電阻-銅熱電阻

24、銅電阻的阻值與溫度之間的關系為銅電阻的阻值與溫度之間的關系為)1 (0tRRt關系是線性的關系是線性的 工業(yè)上使用的標準化銅熱電阻的工業(yè)上使用的標準化銅熱電阻的R R0 0按國內(nèi)統(tǒng)一設計取按國內(nèi)統(tǒng)一設計取5050和和100100兩種，分度號分別為兩種，分度號分別為Cu50Cu50和和Cu100Cu100，相應的分度表，相應的分度表可查閱相關資料?？刹殚喯嚓P資料。 331)常用熱電阻-銅熱電阻銅電阻的特點銅電阻的特點電阻率小 ；容易氧化 ；價格便宜 。341)常用熱電阻-銅熱電阻WZC-111/12*1000mm Cu50 35普通工業(yè)用熱電阻式溫度傳感器普通工業(yè)用熱電阻式溫度傳感器保護管保護管

25、內(nèi)部導線內(nèi)部導線絕緣管絕緣管熱電阻熱電阻蓋蓋接線座接線座骨架骨架漆包銅線漆包銅線引出線引出線銅熱電阻結(jié)構(gòu)示意圖銅熱電阻結(jié)構(gòu)示意圖云母骨架云母骨架鉑絲鉑絲彈簧支承片彈簧支承片 銀引出線銀引出線云母彈簧型云母彈簧型玻璃封裝型玻璃封裝型塑封型塑封型熱電阻的結(jié)構(gòu)36利用半導體的利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的特性制成由由金屬氧化物金屬氧化物和和化合物化合物按不同的配方比例按不同的配方比例燒結(jié)燒結(jié)優(yōu)優(yōu) 點：點： (1) (1) 熱敏電阻的溫度系數(shù)比金屬大（熱敏電阻的溫度系數(shù)比金屬大（4 49 9倍）倍） (2) (2) 電阻率大，體積小，熱慣性小，適于測量點溫、電阻率大，

26、體積小，熱慣性小，適于測量點溫、表面溫度及快速變化的溫度。表面溫度及快速變化的溫度。 (3) (3) 結(jié)構(gòu)簡單、機械性能好。結(jié)構(gòu)簡單、機械性能好。缺點：缺點：線性度較差，復現(xiàn)性和互換性較差。線性度較差，復現(xiàn)性和互換性較差。37熱敏電阻分類：正溫度系數(shù)正溫度系數(shù)(PTC)(PTC)負溫度系數(shù)負溫度系數(shù)(NTC) (NTC) 臨界溫度系數(shù)臨界溫度系數(shù)(CTR)(CTR)熱敏電阻典型特性熱敏電阻典型特性 38熱敏電阻分類-NTC熱敏電阻熱敏電阻 NTC熱敏電阻的材料是一熱敏電阻的材料是一種由錳（種由錳（Mn）、鎳（）、鎳（Ni）、銅）、銅（Cu）、鈷（）、鈷（Co）、鐵（）、鐵（Fe）等金屬氧化物按

27、一定比例混合等金屬氧化物按一定比例混合燒結(jié)而成的半導體，改變混合燒結(jié)而成的半導體，改變混合物的成分和配比就可以獲得測物的成分和配比就可以獲得測溫范圍、阻值及溫度系數(shù)不同溫范圍、阻值及溫度系數(shù)不同溫度溫度半導體半導體熱敏電阻熱敏電阻電電阻阻鉑熱電阻鉑熱電阻NTC熱敏電阻熱敏電阻。它具有。它具有 NTC熱敏電阻應用廣泛。熱敏電阻應用廣泛。39熱敏電阻分類-NTC熱敏電阻熱敏電阻 半導體這種溫度特性，是因為半導體的導電方式是載流子（電子、空半導體這種溫度特性，是因為半導體的導電方式是載流子（電子、空穴）導電。由于半導體中載流子的數(shù)目遠比金屬中的自由電子少得多，所穴）導電。由于半導體中載流子的數(shù)目遠比

28、金屬中的自由電子少得多，所以它的電阻率很大。以它的電阻率很大。隨著溫度的升高隨著溫度的升高，半導體中參加導電的載流子數(shù)目就，半導體中參加導電的載流子數(shù)目就會增多，故會增多，故半導體導電率就增加，它的電阻率也就降低了半導體導電率就增加，它的電阻率也就降低了。 熱敏電阻正是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱熱敏電阻正是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方比例燒結(jié)制成的。在一定的敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方比例燒結(jié)制成的。在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)測量熱敏電阻阻值的變化，便可知被測介質(zhì)的溫度變化。范圍內(nèi)，根據(jù)測量熱敏電阻阻值的變

29、化，便可知被測介質(zhì)的溫度變化。40熱敏電阻分類-CTR熱敏電阻熱敏電阻 CTR熱敏電阻是以三氧化二釩熱敏電阻是以三氧化二釩與鋇、硅等氧化物，在磷、硅氧化物與鋇、硅等氧化物，在磷、硅氧化物的弱還原氣氛中混合燒結(jié)而成，它呈的弱還原氣氛中混合燒結(jié)而成，它呈半玻璃狀，具有負溫度系數(shù)。通常，半玻璃狀，具有負溫度系數(shù)。通常，CTR熱敏電阻用樹脂包封成珠狀或厚熱敏電阻用樹脂包封成珠狀或厚膜形使用，其阻值在膜形使用，其阻值在1k 10M之之間。間。 CTR熱敏電阻隨溫度變化的特性熱敏電阻隨溫度變化的特性屬劇變型，具有開關特性，如左圖所屬劇變型，具有開關特性，如左圖所示。當溫度高于居里點示。當溫度高于居里點TC

30、時，其阻值時，其阻值會減小到臨界狀態(tài)，突變的數(shù)量級為會減小到臨界狀態(tài)，突變的數(shù)量級為24。因此又稱這類熱敏電阻為臨界因此又稱這類熱敏電阻為臨界熱敏電阻熱敏電阻。Tc溫度溫度T（）200150100500103101105107電阻率電阻率（.cm）41熱敏電阻分類- PTC熱敏電阻熱敏電阻TNTC1062001000101102103104105107溫度溫度T（）電阻率電阻率（.cm） PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇摻合稀土元熱敏電阻是以鈦酸鋇摻合稀土元素燒結(jié)而成的半導休陶瓷元件，具有正溫素燒結(jié)而成的半導休陶瓷元件，具有正溫度系數(shù)。其溫度特性曲線如左圖所示，從度系數(shù)。其溫度特性曲線如左圖所示，從特

31、性曲線上可以看到特性曲線上可以看到PTC熱敏電阻具有以熱敏電阻具有以下特性：下特性： (1) 當溫度低于居里點當溫度低于居里點TC時，具有半導體時，具有半導體特性；特性； (2) 當溫度高于居里點當溫度高于居里點TC時，電阻值隨溫時，電阻值隨溫度升高而急劇增大，至度升高而急劇增大，至TN溫度時出現(xiàn)負阻溫度時出現(xiàn)負阻現(xiàn)象；現(xiàn)象； (3) 具有通電瞬間產(chǎn)生強大電流而后很快具有通電瞬間產(chǎn)生強大電流而后很快衰減的特性。衰減的特性。 基于基于PTC熱敏電阻的特性，可利用其自熱敏電阻的特性，可利用其自控作用，做成各種恒溫器、限流保護元件控作用，做成各種恒溫器、限流保護元件或溫控開關。還可以用或溫控開關。還

32、可以用PTC組成發(fā)熱元件，組成發(fā)熱元件，功率一般為幾瓦到數(shù)百瓦。功率一般為幾瓦到數(shù)百瓦。42熱敏電阻分類- NTC熱敏電阻熱敏電阻熱敏電阻的結(jié)構(gòu)熱敏電阻的結(jié)構(gòu)熱敏電阻的主要特性熱敏電阻的主要特性熱敏電阻的主要參數(shù)熱敏電阻的主要參數(shù)熱敏電阻的線性化熱敏電阻的線性化43熱敏電阻的主要特性 溫度特性溫度特性 伏安特性伏安特性44熱敏電阻的主要特性-溫度特性 NTCNTC型熱敏電阻，在較小的溫度范圍內(nèi)，電阻型熱敏電阻，在較小的溫度范圍內(nèi)，電阻- -溫度特性溫度特性 00273127310110ttBTTBTeReRR式中式中 R RT T , , R R0 0熱敏電阻在絕對溫度熱敏電阻在絕對溫度T T

33、，T T0 0時的阻值時的阻值()()； T T0 0, , T T 介質(zhì)的起始溫度和變化溫度（介質(zhì)的起始溫度和變化溫度（K K）；）； t t0 0 , t , t 介質(zhì)的起始溫度和變化溫度（介質(zhì)的起始溫度和變化溫度（）；）； B B 熱敏電阻材料常數(shù)，一般為熱敏電阻材料常數(shù)，一般為200020006000K6000K， 其大小取決于熱敏電阻的材料。其大小取決于熱敏電阻的材料。0011lnTTRRBT45熱敏電阻的主要特性-溫度特性 若已知兩個電阻值以及相應的溫度值，就可求得若已知兩個電阻值以及相應的溫度值，就可求得B B值。值。一般取一般取2020和和100100時的電阻時的電阻R R20

34、20 和和R R100100計算計算B B值，值，即將即將T T=373K=373K，T T0 0=293K=293K代入上式，則代入上式，則100201365RRnlB將將B B值及值及R R0 0= =R R2020 代入式就確定了熱敏電阻的代入式就確定了熱敏電阻的溫度特性溫度特性: : 46熱敏電阻的主要特性-溫度特性 熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)21TBdTdRRTT B B和和值是表征熱敏電阻材料性能的兩個重要參數(shù)，熱敏電阻值是表征熱敏電阻材料性能的兩個重要參數(shù)，熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)比金屬絲的高很多，所以它的靈敏度很高。的電阻溫度系數(shù)比金屬絲的高很多，所以它的靈敏度很高。熱敏電阻在其本身

35、溫度變化熱敏電阻在其本身溫度變化11時，電阻值的相對變化量時，電阻值的相對變化量47熱敏電阻的主要特性-伏安特性V（電壓）（電壓）IaImI（電流）（電流）d0abc曲線分四段，曲線分四段， 0a段：段：電流小電流小于于Ia，功耗小，電流不足以使熱，功耗小，電流不足以使熱敏電阻發(fā)熱，元件上的溫度基敏電阻發(fā)熱，元件上的溫度基本是環(huán)境溫度。此時熱敏電阻本是環(huán)境溫度。此時熱敏電阻相當于一個固定電阻，電壓與相當于一個固定電阻，電壓與電流之間符合歐姆定律。電流之間符合歐姆定律。 ab段：段：隨著電流增加，熱敏電阻功耗增加，導致電流加熱引起熱敏電阻自隨著電流增加，熱敏電阻功耗增加，導致電流加熱引起熱敏電阻

36、自身溫度超過環(huán)境溫度（介質(zhì)溫度），其阻值降低，因此出現(xiàn)身溫度超過環(huán)境溫度（介質(zhì)溫度），其阻值降低，因此出現(xiàn)非線性正阻區(qū)非線性正阻區(qū)，電，電流增長速度阻值減小的速度。流增長速度阻值減小的速度。 cd段：段：隨著電流增加，為隨著電流增加，為Im時，電壓達到最大值，電流繼續(xù)增加，熱敏電時，電壓達到最大值，電流繼續(xù)增加，熱敏電阻本身加熱更為劇烈，阻值迅速減小，阻本身加熱更為劇烈，阻值迅速減小，阻值減小的速度大于電流增加的速度阻值減小的速度大于電流增加的速度，出現(xiàn)出現(xiàn)cd段段負阻區(qū)負阻區(qū)。48熱敏電阻的主要特性-伏安特性V（電壓）（電壓）IaImI（電流）（電流）d0abc 熱敏電阻非線性嚴重，使用中要

37、進行非線性補償。熱敏電阻非線性嚴重，使用中要進行非線性補償。 在硬件電路方法上，采用溫度系數(shù)較小的電阻與熱敏電在硬件電路方法上，采用溫度系數(shù)較小的電阻與熱敏電阻串、并聯(lián)接法，使得熱敏電阻的電阻阻串、并聯(lián)接法，使得熱敏電阻的電阻溫度曲線變?yōu)槠教?。溫度曲線變?yōu)槠教埂?0a段：正常使用熱敏電阻測溫。段：正常使用熱敏電阻測溫。cd段：可用來測量風速、真空度、段：可用來測量風速、真空度、流量等參數(shù)。流量等參數(shù)。49熱敏電阻的結(jié)構(gòu)構(gòu)成：構(gòu)成：熱敏探頭、引線、殼體熱敏探頭、引線、殼體二端和三端器件：二端和三端器件：為直熱式，即熱敏電阻直接由連接的電路獲得功率；為直熱式，即熱敏電阻直接由連接的電路獲得功率；四

38、端器件：四端器件：旁熱式旁熱式50熱敏電阻的結(jié)構(gòu)51熱敏電阻的結(jié)構(gòu) 典型的熱敏電阻元件有圓形、桿形和珠形等，典型的熱敏電阻元件有圓形、桿形和珠形等，其結(jié)構(gòu)及溫度特性如圖所示。其結(jié)構(gòu)及溫度特性如圖所示。 52熱敏電阻的結(jié)構(gòu)53熱敏電阻的結(jié)構(gòu)實物圖片實物圖片 1.耗散系數(shù)：耗散系數(shù)： 5mW/2.熱時間常數(shù)熱時間常數(shù): 10S3.測溫范圍測溫范圍: -40 +110主要用于電飯鍋等烹飪用具。耐主要用于電飯鍋等烹飪用具。耐高溫，反應快而精確高溫，反應快而精確54熱敏電阻的結(jié)構(gòu)ABS材質(zhì)外殼，材質(zhì)外殼，PVC導線導線,用于電冰用于電冰箱、冰柜。耐腐防潮箱、冰柜。耐腐防潮1.耗散系數(shù)：耗散系數(shù)： 5mW

39、/2.熱時間常數(shù)熱時間常數(shù): NB，電子擴散的結(jié)果使導體，電子擴散的結(jié)果使導體A失去電子而帶正電，失去電子而帶正電，導體導體B則因獲得電子而帶負電，在接觸面形成電場。這個則因獲得電子而帶負電，在接觸面形成電場。這個電場阻礙了電子繼續(xù)擴散，達到動態(tài)平衡時，在接觸區(qū)形電場阻礙了電子繼續(xù)擴散，達到動態(tài)平衡時，在接觸區(qū)形成一個穩(wěn)定的電位差，即接觸電動勢。成一個穩(wěn)定的電位差，即接觸電動勢。80接觸電勢 BAABNNekTTeln其大小可表示為：其大小可表示為：式中：式中：K波爾茲曼常數(shù)，波爾茲曼常數(shù)，K1.3810-23 e 電子電荷量電子電荷量 e = 1.610-19C NA(NB)為為A(B)材料

40、的自由電子密度。材料的自由電子密度。( )ABeTABT0T接觸電勢接觸電勢0( )ABeT000()lnAABBK TnTeTen端接觸電勢：( )lnAABBnKTTeTen端接觸電勢：81溫差電勢 同一導體中的，如果兩端溫度不同，在兩端間會產(chǎn)生電動同一導體中的，如果兩端溫度不同，在兩端間會產(chǎn)生電動勢勢，即產(chǎn)生單一導體的溫差電動勢，這是由于導體內(nèi)自由電子，即產(chǎn)生單一導體的溫差電動勢，這是由于導體內(nèi)自由電子在高溫端具有較大的動能，因而向低溫端擴散的結(jié)果。高溫端在高溫端具有較大的動能，因而向低溫端擴散的結(jié)果。高溫端因失去電子而帶正電，低溫端由于獲得電子而帶負電，在高低因失去電子而帶正電，低溫端

41、由于獲得電子而帶負電，在高低溫端之間形成一個電位差。溫差電動勢的大小與導體的性質(zhì)和溫端之間形成一個電位差。溫差電動勢的大小與導體的性質(zhì)和兩端的溫差有關。兩端的溫差有關。82溫差電勢00( ,)TAATeT TdT A A材料的湯姆遜系數(shù)。材料的湯姆遜系數(shù)。 （表示導體（表示導體A兩端的溫度差為兩端的溫度差為1時所產(chǎn)生的溫差電動勢時所產(chǎn)生的溫差電動勢 ）ABT0T溫差電勢T T00( ,)Ae T T0( , )Be T T83熱電偶回路的總熱電勢 000000000( ,)( )( ,)()( ,)( )()( ,)( ,)()ln()ABABAABBABABABTAABTBET TeTeT

42、TeTeT TeTeTeT TeT TNkTTdteN電子密度大電子密度大TTTT0 084熱電偶回路的總熱電勢 幾點討論幾點討論 如果組成熱電偶的兩個電極的材料相同，即使是兩結(jié)點的如果組成熱電偶的兩個電極的材料相同，即使是兩結(jié)點的溫度不同也不會產(chǎn)生熱電勢。溫度不同也不會產(chǎn)生熱電勢。 組成熱電偶的兩個電極的材料雖然不相同，但是兩結(jié)點的組成熱電偶的兩個電極的材料雖然不相同，但是兩結(jié)點的溫度相同也不會產(chǎn)生熱電勢。溫度相同也不會產(chǎn)生熱電勢。 由不同電極材料由不同電極材料A、B組成的熱電偶，當冷端溫度組成的熱電偶，當冷端溫度 T0 恒定恒定時，產(chǎn)生的熱電勢在時，產(chǎn)生的熱電勢在一定的溫度范圍內(nèi)一定的溫度

43、范圍內(nèi)僅是熱端溫度僅是熱端溫度 T 的單值函的單值函數(shù)。數(shù)。相相同同、0)()(,0ln TTnnBABABA . 0)()(,0ln)(0000 TTBABAdTTTnneTTTT 85000000( ,)( )() ()()( )()TTABABABABABET TeTdteTdtf Tf T熱電勢是熱電勢是T T和和T T0 0的溫度函數(shù)的差，而不是溫度的函數(shù)。的溫度函數(shù)的差，而不是溫度的函數(shù)。當當T T0 0=0=0時，時，f f (T(T0 0)=c)=c則有：則有：0( ,)( )( )ABET Tf TcT E E與與T T之間有唯一對應的單值函數(shù)關系，因此就可以用測量到的熱電勢

44、之間有唯一對應的單值函數(shù)關系，因此就可以用測量到的熱電勢E E來得到對應的溫度值來得到對應的溫度值T T， 熱電偶熱電勢的大小，只是與導體熱電偶熱電勢的大小，只是與導體A A和和B B的材料有關，與冷熱端的溫度的材料有關，與冷熱端的溫度有關，與導體的粗細長短及兩導體接觸面積無關。有關，與導體的粗細長短及兩導體接觸面積無關。 熱電偶回路的總熱電勢 861 1）勻質(zhì)導體定律）勻質(zhì)導體定律2 2）中間導體定律）中間導體定律3 3）連接導體定律）連接導體定律87勻質(zhì)導體定律勻質(zhì)導體定律由一種勻質(zhì)導體所組成的閉合回路，不論導體的截面積如由一種勻質(zhì)導體所組成的閉合回路，不論導體的截面積如何及導體的各處溫度

45、分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。何及導體的各處溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢。熱電偶必須采用兩種不用材料的導體組成，熱電偶必須采用兩種不用材料的導體組成，熱電偶的熱電勢僅與兩接點的溫度有關，而與沿熱電極的熱電偶的熱電勢僅與兩接點的溫度有關，而與沿熱電極的溫度分布無關。溫度分布無關。如果熱電偶的熱電極是非勻質(zhì)導體，在不均勻溫度場中測如果熱電偶的熱電極是非勻質(zhì)導體，在不均勻溫度場中測溫時將造成測量誤差。所以熱電極材料的均勻性是衡量熱溫時將造成測量誤差。所以熱電極材料的均勻性是衡量熱電偶質(zhì)量的重要技術(shù)指標之一。電偶質(zhì)量的重要技術(shù)指標之一。88中間導體定律 將由將由A A、B B兩種導體組成的熱電偶的冷端

46、（兩種導體組成的熱電偶的冷端（T0 0端）斷端）斷開而接入的三種導體開而接入的三種導體C C后，只要冷、熱端的后，只要冷、熱端的T0 0 、T 保持保持不變，則回路的總熱電勢不變。不變，則回路的總熱電勢不變。BT0TABT0TT0AC89中間導體定律T T0ABT0T( )ABeT0()ACeTT0C0()CBeT0( ,)BeT T0( ,)AeT T00(,)CeT T0( ,)Be T T0( ,)Ae T T( )ABeT0( )ACeTab0( )CBeT00( ,)( )TAATAe T TT dT導體兩端的電勢差：00( ,)( )TBBTBeT TT dT導體兩端的電勢差：00

47、00( ,)( )0TCCTCe T TT dT導體兩端的電勢差：00000()ln()lnAACCCCBBTnTeTenTneTen端接觸電勢：( )lnAABBnTTeTen端接觸電勢：90中間導體定律00000000000000( ,)( )( ,)()()( ,)( )()()( ,)( ,)lnlnln( )( )()ln( )( )ABABBACCBAABACCBBATAACBATBCBTABATBeT TeTe T TeTeTe T TeTeTeTe T Te T TnnnTTTTTdTenenennTTTTdTen 此定律具有特別重要的實用意義，因為用熱電偶測溫時此定律具有特別

48、重要的實用意義，因為用熱電偶測溫時必須必須接入儀表接入儀表( (第三種材料第三種材料) )，根據(jù)此定律，只要儀表兩接入點的溫度，根據(jù)此定律，只要儀表兩接入點的溫度保持一致保持一致( (T0 0 ) )儀表的入就不會影響熱電勢。而且儀表的入就不會影響熱電勢。而且A A、B B結(jié)點的焊接結(jié)點的焊接方法也可以是任意的。方法也可以是任意的。91連接導體定律),(),(),(00TTETTETTTEnBAnABnBAAB為在工業(yè)測量溫度中使用補償導線提供了理論基礎。為在工業(yè)測量溫度中使用補償導線提供了理論基礎。),(),(),(00TTETTETTTEnABnABnAB當當A A與與A A，B B與與B

49、 B材料分別相同時材料分別相同時中間溫度定律中間溫度定律92連接導體定律對電極材料的要求：在同樣的溫差下產(chǎn)生的熱電勢大，且其熱電勢與溫度之間呈線性或近似線性的單值函數(shù)關系；耐高溫，抗輻射性能好，在較寬的范圍內(nèi)性能穩(wěn)定；電導率高、電阻溫度系數(shù)和比熱容??； 復制性和工藝性好，價格低廉。93連接導體定律例例6.3.1 6.3.1 用（用（S S型）熱電偶測量某一溫度，若參比端溫度型）熱電偶測量某一溫度，若參比端溫度Tn=30Tn=30，測得的熱電勢，測得的熱電勢E(T, TE(T, Tn n)=7.5mV)=7.5mV，求測量端實際溫度，求測量端實際溫度T T。)(),(),(0,0TTETTETT

50、EnnCTCTTTEnn03000，）中，（在查分度表有查分度表有E E（3030，0 0）= 0.173 mV = 0.173 mV mVTTEn5 . 7），（mVETETE673.7173.05 .7)0 ,30(300），（），（反查分度表有反查分度表有T=830T=830，測量端實際溫度為，測量端實際溫度為830.830.94熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端溫度的有關，而且熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端溫度的有關，而且也與冷端溫度有關，只有當冷端溫度恒定，通過測也與冷端溫度有關，只有當冷端溫度恒定，通過測量熱電勢的大小得到熱端的溫度。量熱電勢的大小得到熱端的溫度。 熱電偶的冷端處理和補償熱

51、電偶的冷端處理和補償: : 當熱電偶冷端處在溫度波動較大的地方時，必須首當熱電偶冷端處在溫度波動較大的地方時，必須首先使用補償導線將冷端延長到一個溫度穩(wěn)定的地方，先使用補償導線將冷端延長到一個溫度穩(wěn)定的地方，再考慮將冷端處理為再考慮將冷端處理為。95幾種冷端處理方法： 1. 1. 補償導線法補償導線法2. 2. 熱電偶冷端溫度恒溫法熱電偶冷端溫度恒溫法3. 3. 計算修正法計算修正法4. 4. 冷端補償電橋法冷端補償電橋法96幾種冷端處理方法： 1)補償導線法組成組成：補償導線合金絲、絕緣層、護套和屏蔽層。：補償導線合金絲、絕緣層、護套和屏蔽層。熱電偶補償導線功能熱電偶補償導線功能：其一實現(xiàn)了

52、冷端遷移；其一實現(xiàn)了冷端遷移；其二是降低了電路成本。其二是降低了電路成本。補償導線又分為補償導線又分為延長型延長型和和補償型補償型兩種兩種 延長形：延長形：補償導線合金絲的名義化學成分及熱電勢標稱值與配用的熱電補償導線合金絲的名義化學成分及熱電勢標稱值與配用的熱電偶相同，用字母偶相同，用字母“”附在熱電偶分度號后表示，附在熱電偶分度號后表示， 補償型：補償型：其合金絲的名稱化學成分與配用的熱電偶不同，但其熱電勢值其合金絲的名稱化學成分與配用的熱電偶不同，但其熱電勢值在在100100以下時與配用的熱電偶的熱電勢標稱值相同，有字母以下時與配用的熱電偶的熱電勢標稱值相同，有字母“C C”附在熱附在熱

53、電偶分度號后表示電偶分度號后表示. . 97幾種冷端處理方法： 所謂延長線實際上是把在一定溫度范圍內(nèi)（一般為所謂延長線實際上是把在一定溫度范圍內(nèi)（一般為0100）與熱電）與熱電偶具有相同熱電特性的兩種較長金屬導線與熱電偶配接。它的作用是將熱偶具有相同熱電特性的兩種較長金屬導線與熱電偶配接。它的作用是將熱電偶冷端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，從而消除冷端溫度電偶冷端移至離熱源較遠并且環(huán)境溫度較穩(wěn)定的地方，從而消除冷端溫度變化帶來的影響，即該補償導線所產(chǎn)生的熱電勢等于工作熱電偶在此溫度變化帶來的影響，即該補償導線所產(chǎn)生的熱電勢等于工作熱電偶在此溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生的熱電勢。范圍內(nèi)產(chǎn)生的熱電勢。

54、 BABTT0TNTNA1)補償導線法98幾種冷端處理方法： 99幾種冷端處理方法： 使用補償導線時注意問題：n補償導線只能用在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（補償導線只能用在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（0-1000-100）；）；n熱電偶和補償導線的兩個接點處要保持溫度相同；熱電偶和補償導線的兩個接點處要保持溫度相同；n不同型號的熱電偶配有不同的補償導線；不同型號的熱電偶配有不同的補償導線；n補償導線的正、負極需分別與熱電偶正、負極相連；補償導線的正、負極需分別與熱電偶正、負極相連；n補償導線的作用是對熱電偶冷端延長。補償導線的作用是對熱電偶冷端延長。100幾種冷端處理方法： 2)計算修正法 在實際應用中，熱電偶的

55、參比端往往不是在實際應用中，熱電偶的參比端往往不是0 0C C，而是環(huán)境溫度，這，而是環(huán)境溫度，這時測量出的回路熱電勢要小，因此必須加上環(huán)境溫度與冰點之間溫差所時測量出的回路熱電勢要小，因此必須加上環(huán)境溫度與冰點之間溫差所產(chǎn)生的熱電勢后才能符合熱電偶分度表的要求。產(chǎn)生的熱電勢后才能符合熱電偶分度表的要求。 )0 ,(),()0 ,(11TETTETE 可用室溫計測出環(huán)境溫度可用室溫計測出環(huán)境溫度T T1 1，從分度表中查出的，從分度表中查出的E(TE(T1 1,0),0)值，然后加值，然后加上熱電偶回路熱電勢上熱電偶回路熱電勢E(T,TE(T,T1 1) )，得到，得到E(T,0)E(T,0)

56、值，反查分度表即可得到準確值，反查分度表即可得到準確的被測溫度值。的被測溫度值。101幾種冷端處理方法： 3)熱電偶冷端溫度恒溫法（冰浴法）適用于實驗室中的精確測量和檢定熱電偶時使用。適用于實驗室中的精確測量和檢定熱電偶時使用。102幾種冷端處理方法： 4) 冷端補償電橋法 利用直流不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償熱電偶冷端溫度變利用直流不平衡電橋產(chǎn)生的電勢來補償熱電偶冷端溫度變化而引起的熱電勢的變化值。化而引起的熱電勢的變化值。103標準化熱電偶：標準化熱電偶：工藝上比較成熟，能批量生產(chǎn)、性能穩(wěn)定、工藝上比較成熟，能批量生產(chǎn)、性能穩(wěn)定、應用廣泛，具有統(tǒng)一分度表并已列入國際和國家標準文件應用廣泛，具

57、有統(tǒng)一分度表并已列入國際和國家標準文件中的熱電偶。標準化熱電偶可以互相交換，精度有一定的中的熱電偶。標準化熱電偶可以互相交換，精度有一定的保證。保證。 國際電工委員會（國際電工委員會（IECIEC）共推薦了）共推薦了8 8種標準化熱電偶種標準化熱電偶 1041051）鉑銠10-鉑熱電偶（S型）貴金屬熱電偶。電極線徑規(guī)定為貴金屬熱電偶。電極線徑規(guī)定為0.5mm0.5mm，正極（正極（SPSP）的名義化學成分為鉑銠合金）的名義化學成分為鉑銠合金負極（負極（SNSN）為純鉑，故俗稱為單鉑銠熱電偶。）為純鉑，故俗稱為單鉑銠熱電偶。長期最高使用溫度為長期最高使用溫度為13001300，短期最高使用溫度為

58、，短期最高使用溫度為16001600。優(yōu)點：優(yōu)點：準確度高，穩(wěn)定性好，測溫溫區(qū)寬和使用壽命準確度高，穩(wěn)定性好，測溫溫區(qū)寬和使用壽命長，物理化學性能良好，在高溫下抗氧化性能好，適長，物理化學性能良好，在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化和惰性氣氛中。用于氧化和惰性氣氛中。缺點：缺點：熱電率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，熱電率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，對污染敏感，貴金屬材料昂貴，因此一次性投資較大。對污染敏感，貴金屬材料昂貴，因此一次性投資較大。1062)鉑銠30-鉑銠6（B型）為貴金屬熱電偶。熱偶絲線徑規(guī)定為為貴金屬熱電偶。熱偶絲線徑規(guī)定為0.5mm0.5mm，正極（正極（BPBP）

59、和負極（）和負極（BNBN）的名義化學成分均為鉑銠合金，只）的名義化學成分均為鉑銠合金，只是含量不同，故俗稱為雙鉑銠熱電偶。是含量不同，故俗稱為雙鉑銠熱電偶。長期最高使用溫度為長期最高使用溫度為16001600，短期最高使用溫度為，短期最高使用溫度為18001800。優(yōu)點優(yōu)點：準確度高，穩(wěn)定性好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長等，：準確度高，穩(wěn)定性好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長等，適用于氧化性和惰性氣氛中，也可短期用于真空中，但不適適用于氧化性和惰性氣氛中，也可短期用于真空中，但不適用于還原性氣氛或含有金屬或非金屬蒸汽中；參比端不需進用于還原性氣氛或含有金屬或非金屬蒸汽中；參比端不需進行冷端補償，因為在行

60、冷端補償，因為在0 05050范圍內(nèi)熱電勢小于范圍內(nèi)熱電勢小于3 3V V。缺點：缺點：熱電率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，抗污熱電率較小，靈敏度低，高溫下機械強度下降，抗污染能力差，貴金屬材料昂貴。染能力差，貴金屬材料昂貴。1073）鎳鉻-鎳硅熱電偶（K型）使用量最大的廉價金屬熱電偶，用量為其他熱電偶的總和使用量最大的廉價金屬熱電偶，用量為其他熱電偶的總和正極（正極（KPKP）的名義化學成分為：）的名義化學成分為：Ni:Cr=90:10Ni:Cr=90:10，負極（負極（KNKN）的名義化學化學成分為）的名義化學化學成分為Ni:Si=97:3Ni:Si=97:3。其使用溫度為其使用溫度