《熱電偶傳感器簡(jiǎn)介》

1、整理課件熱電偶傳感器熱電偶傳感器 熱電偶是基于熱電效應(yīng)原理而工作，屬于有源傳感器，使用時(shí)不需外加電源，可以方便地測(cè)量爐子、管道中的氣體或液體溫度，也可測(cè)量固體表面溫度。特點(diǎn)特點(diǎn)： a、接觸式測(cè)溫，準(zhǔn)確度高； b、測(cè)量范圍廣： ，采用特殊材料時(shí)可達(dá) ； c、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便； d、便于遠(yuǎn)距離傳輸。150 C1600 C2800 C整理課件一、熱電偶工作原理 由兩種導(dǎo)體A、B構(gòu)成一個(gè)閉合回路，使兩端結(jié)點(diǎn)處于不同溫度下，回路中便產(chǎn)生熱電勢(shì)和電流。BAABNNekTTeln)(1、熱電效應(yīng)ABTT0不同材料之間不同材料之間: 節(jié)點(diǎn)處電子的擴(kuò)散所節(jié)點(diǎn)處電子的擴(kuò)散所致致（1）接觸電動(dòng)勢(shì)接觸電動(dòng)勢(shì)

2、BAABNNekTTeln)(002819AB k10J/K eC T NNAB玻爾茲曼常數(shù)1.38電子電荷量4.80210接觸處的溫度、分別為導(dǎo)體和的自由電子密度。整理課件（2）溫差電動(dòng)勢(shì)溫差電動(dòng)勢(shì)同種材料：同種材料： 兩端溫度不同兩端溫度不同電子運(yùn)動(dòng)速度不同電子運(yùn)動(dòng)速度不同)(0TTeAA)(0TTeBBAB、湯姆遜溫度系數(shù)回路中總電動(dòng)勢(shì)：回路中總電動(dòng)勢(shì)：000( )()( ,)( ,)ABABABABEeTeTe T Te T T（1）均質(zhì)導(dǎo)體定律均質(zhì)導(dǎo)體定律 由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的橫截面積、長(zhǎng)度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。2、熱電偶測(cè)溫基本定律整理課件（2）中間

3、導(dǎo)體定律中間導(dǎo)體定律 在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相等，該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。（3）參考電極定律參考電極定律 兩種導(dǎo)體A,B分別與參考電極C組成熱電偶，如果他們所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)為已知，A和B兩極配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)可用下式求得：TT0V),(),(),(000TTETTETTECBACAB（4）中間溫度定律中間溫度定律 熱電偶在兩接點(diǎn)溫度T 、 T0時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度為T 、Tn和Tn、 T0時(shí)的相應(yīng)熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。中間溫度定律可以用下式表示：),(),(),(00TTETTETTEnABnAABB整理課件二、熱電偶材料、結(jié)構(gòu)和種類

4、1、熱電偶材料 對(duì)制成熱電偶的材料的要求： a、溫度測(cè)量范圍廣，溫度線性度好，測(cè)量準(zhǔn)確度高，輸出熱電動(dòng)勢(shì)大； b、熱電性能穩(wěn)定； c、物理化學(xué)性能好。不蒸發(fā)、抗氧化等。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)熱電偶標(biāo)準(zhǔn)熱電偶有六種： 銅-康銅 鎳鉻-考銅 鎳鉻-鎳硅 鎳鉻-鎳鋁 鉑銠10-鉑 鉑銠30-鉑銠6非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶： 鉑銠13-鉑 鉑銠-銥等發(fā)展中產(chǎn)品發(fā)展中產(chǎn)品： 鎳鉻-康銅 鐵-康銅整理課件2、熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管和接線盒等幾個(gè)主要部分組成。（1）普通工業(yè)裝配式熱電偶的結(jié)構(gòu)普通工業(yè)裝配式熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電極熱電極絕緣管絕緣管保護(hù)套管保護(hù)套管接線盒接線盒（2）鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)鎧裝熱

5、電偶的結(jié)構(gòu) a、露端型 b、接殼型 c、絕緣型 d、圓變截面型 e、扁變截面型整理課件3、熱電偶種類a、鉑銠30-鉑銠6 分度號(hào)B 01700度 B、鉑銠10-鉑 分度號(hào)S 0-1600度c、鎳鉻-鎳硅 分度號(hào)K -200-1200度d、鎳鉻-康銅 分度號(hào)E -200-900度e、鐵-康銅 分度號(hào)J -200-750度f(wàn)、銅-康銅 分度號(hào)T -200-350度（1）標(biāo)準(zhǔn)熱電偶標(biāo)準(zhǔn)熱電偶（2）非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 鉑銠系、銥銠系、鎢錸系熱電偶，用于高溫測(cè)量，可達(dá)2500度。整理課件4、熱電偶型號(hào)整理課件三、熱電偶冷端補(bǔ)償1）采用0度恒溫器，保持冷端溫度為0 ；（冰浴法）2）采用其他恒溫器，保持冷端溫度一定，須溫度修正。1、冷端恒溫法2、補(bǔ)償導(dǎo)線法（中間溫度定律）（中間溫度定律） 利用與熱電偶熱電特性一致的補(bǔ)償導(dǎo)線，將熱電偶延伸到恒溫的冷端。3、計(jì)算修正法（參考電極定律）（參考電極定律） 冷端溫度為T1不為T0( )時(shí)，可以通過(guò)計(jì)算獲得冷端為T0( )時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)：AB0AB1AB10ET,TET,TET,T（)=（)+（)4、電橋補(bǔ)償法 電橋補(bǔ)償法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓來(lái)自利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值動(dòng)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值