熱電偶的基本性質(zhì)(最詳細(xì)、容易理解)和熱敏電阻簡介

1、12熱電偶的基本定律熱電偶的基本定律3 由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論其導(dǎo)體是否存在溫度梯度（溫度差），回路中沒有電流（即不產(chǎn)生電動勢） ；反之，如果有電流流動，此材料則一定是非均質(zhì)的，即熱電偶必須采用兩種不同材料作為電極。1、均質(zhì)導(dǎo)體定律、均質(zhì)導(dǎo)體定律熱電偶的基本定律熱電偶的基本定律2、中間導(dǎo)體定律中間導(dǎo)體定律一個由幾種不同導(dǎo)體材料連接成的閉合回路，一個由幾種不同導(dǎo)體材料連接成的閉合回路， 只要它們彼此連接的接點溫度相同，則此回路各接點產(chǎn)生只要它們彼此連接的接點溫度相同，則此回路各接點產(chǎn)生的熱電勢的代數(shù)和為零。的熱電勢的代數(shù)和為零。4 三種不同導(dǎo)體組成的熱電偶回路5 將第三種材料 C 接

2、入由 A、B 組成的熱電偶回路，均處于相同溫度 T 0 之中，此回路的總電勢不變。第三種材料接入熱電偶回路示意圖6（書上）7根據(jù)上述原理，可以在熱電偶回路中接入電位 計，只要保證電位計與連接熱電偶處的接點溫度相等，就不會影響回路中原來的熱電勢。 電位計接入熱電偶回路示意圖中間導(dǎo)體定律的意義中間導(dǎo)體定律的意義3、參考電極定律（也稱組成定律） 已知熱電極A、B與參考電極C組成的熱電偶在結(jié)點溫度為(T，T0)時的熱電動勢分別為EAC(T,T0)、EBC(T,T0)， 則相同溫度下，由A、B兩種熱電極配對后的熱電動勢EAB(T,T0)可按下面公式計算： 大大簡化了熱電偶選配電極的工作。8 參考電極定律

3、示意圖 9參考參考電極定律的意義電極定律的意義參考電極定律大大簡化了熱電偶選配電極的工作，參考電極定律大大簡化了熱電偶選配電極的工作，只要獲得有關(guān)電極與參考電極配對的熱電勢，那么只要獲得有關(guān)電極與參考電極配對的熱電勢，那么任何兩種電極配對后的熱電勢均可利用該定理計算，任何兩種電極配對后的熱電勢均可利用該定理計算，而不需要逐個進(jìn)行測定。而不需要逐個進(jìn)行測定。由于純鉑絲的物理化學(xué)性由于純鉑絲的物理化學(xué)性能穩(wěn)定，熔點較高，易提純，所以目前常用純鉑絲能穩(wěn)定，熔點較高，易提純，所以目前常用純鉑絲作為標(biāo)準(zhǔn)電極。作為標(biāo)準(zhǔn)電極。10 例 當(dāng)T為100，T0為0時，鉻合金鉑熱電偶的E(100,0)=+3.13m

4、V，鋁合金鉑熱電偶E(100,0)為-1.02mV，求鉻合金鋁合金組成熱電偶的熱電勢E(100,0)。解： 設(shè)鉻合金為A，鋁合金為B，鉑為C。即 EAC（100，0）=+3.13mV EBC（100，0）=-1.02mV則 EAB(100,0)=+4.15mV114、中間溫度定律如果不同的兩種導(dǎo)體材料組成熱電偶回路，其接點溫度分別為 T 1 、T 2 時，則其熱電勢為 E AB (T 1 , T 2 )；當(dāng)接點溫度為 T 2 、T 3 時，其熱電勢為 EAB(T 2 , T 3 )；當(dāng)接點溫度為 T 1 、T 3 時，其熱電勢為 E AB (T 1 ,T 3 )，則12 中間溫度定律熱電偶回路

5、示意圖13中間溫度定律的意義中間溫度定律的意義熱電勢只取決于熱電勢只取決于冷、熱接點的溫度冷、熱接點的溫度，而與熱電極上，而與熱電極上的溫度分布無關(guān)。的溫度分布無關(guān)。 利用該定律，可對利用該定律，可對參考端溫度不為參考端溫度不為00的熱電勢進(jìn)的熱電勢進(jìn)行修正。行修正。14例如：用K型（鎳鉻-鎳硅）熱電偶測爐溫時，參考端溫度t0=30，若測爐溫時測得8.344mv， 由分度表可查得 E(30,0)=1.203mv，則可計算得E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=9.507mv由29.547mv再查分度表得t=234，是爐溫。1516熱電偶冷端補償17補償導(dǎo)線 為了使為了使冷端不受測量端溫

6、度的影響冷端不受測量端溫度的影響，可將，可將熱熱電偶加長電偶加長，但同時也增加了測量費用。所以，但同時也增加了測量費用。所以一般采用在一般采用在一定溫度范圍內(nèi)（一定溫度范圍內(nèi)（0 0100100）與）與熱電偶熱電特性相近且廉價的材料代替熱電熱電偶熱電特性相近且廉價的材料代替熱電偶來延長熱電極偶來延長熱電極，這種導(dǎo)線稱為補償導(dǎo)線。，這種導(dǎo)線稱為補償導(dǎo)線。1819當(dāng)在原來熱電偶回路中分別引入與導(dǎo)體材料A、 B同樣熱電特性的材料A、 B。只要 T1 、T0 不變，接入 AB后不管接點溫度 T2 如何變化，都不影響總熱電勢。這便是引入補償導(dǎo)線原理。20212223常用熱電偶補償導(dǎo)線24如圖所示，用K型

7、（鎳鉻-鎳硅）熱電偶測量煉鋼爐熔融金屬某一點溫度，A、B為補償導(dǎo)線，Cu為銅導(dǎo)線。 已知t1 = 40， t2 = 0.0，t3 = 20。（1）當(dāng)儀表指示為39.314mV時，計算被測點溫度t = ?（2）如果將A、B換成銅導(dǎo)線，此時儀表指示為37.702mV，再求被測點溫度t = ?熱電偶測量煉鋼爐熔融金屬某一點溫度262728例： 用K型（鎳鉻-鎳硅）熱電偶測溫時，參考端溫度t0=25，若測爐溫時測得8.81 mv，求被測的實際溫度。29解：由分度表可查得 E(25,0)=1.00 mv， 則可計算得 E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=9.81 mv 由反再查K分度表，得實際

8、溫度為246。304、補正系數(shù)法 把參比端（冷端）實際溫度 TH 乘上系數(shù) k，疊加到由 E AB (T,TH)查分度表所得的溫度T上，成為被測溫度 T。式中：T 為未知的被測溫度； T為參比端在室溫下熱電偶電勢與分度表上對應(yīng)的某個溫度； T H 室溫（冷端） ； k 補正系數(shù)；31熱電偶補正系數(shù)表32例： 用K型熱電偶測溫， 已知冷端溫度TH =30， 這時熱電動勢為8.777mV。用這種辦法稍稍簡單一些，比計算修正法誤差可能大一點，但誤差不會大于 0.14。解：根據(jù) S 型熱電偶的分度表，得出與此相應(yīng)的溫度 T=216。 再 從附表中查出， 對應(yīng)于216的補正系數(shù) k=1。 于是，被測溫度

9、：常見熱電偶測溫基本電路圖（a）表示了測量某點溫度連接示意圖。圖（b）表示兩個熱電偶并聯(lián)測量兩點平均溫度。圖（c）為兩熱電偶正向串聯(lián)測兩點溫度之和。圖（d）為兩熱電偶反向串聯(lián)測量兩點溫差。33常用的熱電偶測溫電路示意圖 3435362.熱電偶的定期校驗 校驗折方法是用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶與校驗電偶裝在同一校驗爐中進(jìn)行對比，誤差超過規(guī)定允許值為不合格。37383940 熱電偶測量500 以下溫度時，熱電勢比較小，測量精度低；并且使用過程中常需要進(jìn)行冷端溫度補償。 工業(yè)上在測低溫時通常采用熱電阻溫度計，熱電阻式溫度傳感器的測量范圍很寬，廣泛用來測量-200+850范圍內(nèi)的溫度，熱電偶熱電偶&熱電阻熱電阻 金屬熱電阻傳感器一般稱作熱電阻傳感器，是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化的原理進(jìn)行測溫的。 主要材料是鉑、銅、鎳鉑、銅、鎳。41 熱電阻測溫原理及特點熱電阻測溫原理及特點4243 最基本的金屬熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀