重慶科創(chuàng)學(xué)院熱電偶

1、第第7 7章章 熱電偶傳感器熱電偶傳感器 熱電偶在溫度的測量中應(yīng)用非常地廣泛。它的優(yōu)熱電偶在溫度的測量中應(yīng)用非常地廣泛。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量范圍寬、有較高的點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量范圍寬、有較高的精確度和穩(wěn)定性。精確度和穩(wěn)定性。一、熱電偶測溫原理和基本定律一、熱電偶測溫原理和基本定律 1 1、熱電效應(yīng)、熱電效應(yīng) 如果把兩種不同材料的導(dǎo)體（如鎳鉻如果把兩種不同材料的導(dǎo)體（如鎳鉻鎳鎳硅）組成一個閉合回路時（硅）組成一個閉合回路時（A A、B B為兩種不同的為兩種不同的金屬導(dǎo)體），若兩接觸（金屬導(dǎo)體），若兩接觸（T T、T T0 0）溫度為不同時，）溫度為不同時，在電路中將產(chǎn)生

2、電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效在電路中將產(chǎn)生電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動勢稱為熱電動勢。應(yīng)，該電動勢稱為熱電動勢。熱電動勢熱電動勢B B、單一導(dǎo)體的溫差電動勢單一導(dǎo)體的溫差電動勢A A、兩種導(dǎo)體的接觸電動勢兩種導(dǎo)體的接觸電動勢把兩個接觸點(diǎn)把兩個接觸點(diǎn) 一個稱為一個稱為測量端測量端（熱端熱端） 一個稱為一個稱為參考端參考端（冷端冷端） 當(dāng)兩種金屬導(dǎo)體相接時，將產(chǎn)當(dāng)兩種金屬導(dǎo)體相接時，將產(chǎn)生自由電子的擴(kuò)散現(xiàn)象，從密度大生自由電子的擴(kuò)散現(xiàn)象，從密度大的金屬導(dǎo)體向密度小的金屬導(dǎo)體擴(kuò)的金屬導(dǎo)體向密度小的金屬導(dǎo)體擴(kuò)散，即散，即A A金屬向金屬向B B金屬擴(kuò)散，從而使金屬擴(kuò)散，從而使A A金屬失去電子而

3、帶正電；金屬失去電子而帶正電；B B金屬獲金屬獲得電子而帶負(fù)電；這樣，在接觸面得電子而帶負(fù)電；這樣，在接觸面形成電場（該電場是阻止電子擴(kuò)散形成電場（該電場是阻止電子擴(kuò)散的）。當(dāng)擴(kuò)散達(dá)到平衡時，在的）。當(dāng)擴(kuò)散達(dá)到平衡時，在A A、B B之間形成穩(wěn)定的電位差，形成電動之間形成穩(wěn)定的電位差，形成電動勢勢eAB 設(shè)兩種不同金屬導(dǎo)體設(shè)兩種不同金屬導(dǎo)體A、B的自由電子密的自由電子密度分別為度分別為nA，nB ， 而且而且nA nB ，（在選擇這（在選擇這兩種金屬導(dǎo)體時，希望它的電子密度相差大兩種金屬導(dǎo)體時，希望它的電子密度相差大一些為好）一些為好）A A、兩種導(dǎo)體的接觸電動勢：、兩種導(dǎo)體的接觸電動勢： 這

4、樣，高溫端因失去電子而帶正電；低這樣，高溫端因失去電子而帶正電；低溫端因獲得電子而帶負(fù)電。溫端因獲得電子而帶負(fù)電。在導(dǎo)體兩端將產(chǎn)生電在導(dǎo)體兩端將產(chǎn)生電動勢動勢eA(T, T0)，故稱為，故稱為 單一導(dǎo)體的溫差電動勢。單一導(dǎo)體的溫差電動勢。B B、單一導(dǎo)體的溫差電動勢、單一導(dǎo)體的溫差電動勢 對單一金屬導(dǎo)體，如果兩端溫度不同（如對單一金屬導(dǎo)體，如果兩端溫度不同（如T T點(diǎn)溫度點(diǎn)溫度 T T0 0點(diǎn)溫度）即點(diǎn)溫度）即T T T T0 0 ，則導(dǎo)體的自由，則導(dǎo)體的自由電子在高溫端具有較大動能，要向低溫端擴(kuò)散。電子在高溫端具有較大動能，要向低溫端擴(kuò)散。 對于熱電偶，兩個接觸點(diǎn)要產(chǎn)生兩個接對于熱電偶，兩個

5、接觸點(diǎn)要產(chǎn)生兩個接觸電動勢觸電動勢eAB(T)、 eAB(T0)和導(dǎo)體產(chǎn)生的溫差和導(dǎo)體產(chǎn)生的溫差電動勢電動勢eA(T,T0)、 eB(T,T0)。根據(jù)根據(jù)KVL可得到熱電偶產(chǎn)生可得到熱電偶產(chǎn)生的總熱電動勢：的總熱電動勢：EAB(T,T0)=eAB(T)-eA(T,T0) -eAB(T0) +eB(T,T0) 由于溫差電動勢由于溫差電動勢eA(T,T0) eB(T,T0) 比接觸比接觸電動勢電動勢eAB (T) eAB(T0)要小得多，可忽略不計(jì)，要小得多，可忽略不計(jì)，因此熱電偶的總熱電動勢為：因此熱電偶的總熱電動勢為： EAB(T,T0)eAB(T) -eAB(T0) 如果熱電偶已選定，當(dāng)參考

6、點(diǎn)如果熱電偶已選定，當(dāng)參考點(diǎn)T0恒定時，恒定時， eAB（T0）=C（常數(shù)）（常數(shù)）則總熱電動勢就只與溫度則總熱電動勢就只與溫度T成單值函數(shù)關(guān)系，成單值函數(shù)關(guān)系，即即 EAB(T,T0)=eAB(T) -C=f(T) 在實(shí)際應(yīng)用時在實(shí)際應(yīng)用時，熱電動勢與溫度之間的關(guān)系是通，熱電動勢與溫度之間的關(guān)系是通過熱電偶分度來表示確定的，過熱電偶分度來表示確定的，分度表分度表是在參考端是在參考端( T0 )溫度為溫度為0時，通過實(shí)驗(yàn)得到熱電動勢與工作溫度之時，通過實(shí)驗(yàn)得到熱電動勢與工作溫度之間的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。間的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。2 2、熱電偶的基本定律：、熱電偶的基本定律：（1 1）中間導(dǎo)體定律：中間導(dǎo)體定

7、律： 在熱電偶電路中接入第三種導(dǎo)體，只要該導(dǎo)體在熱電偶電路中接入第三種導(dǎo)體，只要該導(dǎo)體兩端溫度相等，則熱電偶產(chǎn)生的總電動勢不變兩端溫度相等，則熱電偶產(chǎn)生的總電動勢不變。加入第三種導(dǎo)體加入第三種導(dǎo)體C后的總熱電動勢為：后的總熱電動勢為： EABC(T,T0)=eAB(T)+eCA(T0)+ eBC(T0) 式中忽略溫差電動勢式中忽略溫差電動勢EA(T,T0),EB(T,T0)當(dāng)當(dāng)T=T0時時 EABC(T,T0)=0 eCA(T0)+ eBC(T0)=-eAB(T0) 所以：所以： EABC(T,T0)= eAB(T)- eAB(T0)= EAB(T,T0) 同理：同理：在熱電偶電路中，加入多種

8、導(dǎo)體，只要加入的在熱電偶電路中，加入多種導(dǎo)體，只要加入的導(dǎo)體兩端溫度不變，同樣不影響熱電偶的總熱電勢。導(dǎo)體兩端溫度不變，同樣不影響熱電偶的總熱電勢。根據(jù)這個定律：根據(jù)這個定律：可采用任何方式焊接導(dǎo)線，可將熱電可采用任何方式焊接導(dǎo)線，可將熱電動勢通過導(dǎo)線接至測量儀表進(jìn)行測量，不會影響測量動勢通過導(dǎo)線接至測量儀表進(jìn)行測量，不會影響測量精度。精度。（2）中間溫度定律中間溫度定律在熱電偶測量電路中，測在熱電偶測量電路中，測量端溫度為量端溫度為T，參考端溫度為，參考端溫度為T0，中間溫度為，中間溫度為T0，則熱電動勢等于，則熱電動勢等于T、T0與與T0、T0熱電動勢熱電動勢的代數(shù)和。的代數(shù)和。即即EAB

9、(T,T0)=EAB(T, T0)+EAB(T0, T0)中間溫度定律示意圖中間溫度定律示意圖由示意圖可知：由示意圖可知： EAB(T,T0)=eAB(T)- eAB(T0) EAB(T0, T0 )=eAB(T0)- eAB(T0)則則EAB(T,T0)+ EAB(T0, T0)=eAB(T )- eAB(T0 ) + eAB(T0)- eAB(T0 ) = eAB(T ) - eAB(T0 )= EAB(T,T0) 由中間溫度定律可知：由中間溫度定律可知：選用廉價的熱電偶選用廉價的熱電偶C C、D D代替代替T T0 0 、T T0 0熱電偶，熱電偶，只要在只要在T T0 0 、T T0

10、0溫度范圍內(nèi)溫度范圍內(nèi)C C、D D與與A A、B B熱電偶具熱電偶具有相近的熱電動勢特性，有相近的熱電動勢特性，便可使測量距離加長，便可使測量距離加長，測溫成本大為降低。測溫成本大為降低。避免了原熱電偶參考端溫度避免了原熱電偶參考端溫度T T0 0 的影響。這在的影響。這在實(shí)際測量中，就可以對參考端溫度進(jìn)行修正，實(shí)際測量中，就可以對參考端溫度進(jìn)行修正，運(yùn)用補(bǔ)償導(dǎo)線延長測溫距離，消除熱電偶參考運(yùn)用補(bǔ)償導(dǎo)線延長測溫距離，消除熱電偶參考端溫度變化帶來的影響端溫度變化帶來的影響。例：用熱電偶測量某一溫度，若參考端溫度例：用熱電偶測量某一溫度，若參考端溫度n n30,30,測得的熱電熱測得的熱電熱E(

11、T,Tn)=7.5mv,E(T,Tn)=7.5mv,求測量端求測量端的實(shí)際溫度的實(shí)際溫度T?(T?(已知已知E(30,0)=0.173mvE(30,0)=0.173mv； E(830,0)=E(830,0)= 7.673mv7.673mv) )v（3）參考電極定律）參考電極定律v 如果兩種導(dǎo)體分別與第三種如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢已知，則由這兩種導(dǎo)體組成的熱勢已知，則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢也就已知。電偶所產(chǎn)生的熱電動勢也就已知。v 如右圖，導(dǎo)體如右圖，導(dǎo)體A、B分別與標(biāo)準(zhǔn)電分別與標(biāo)準(zhǔn)電極極C組成熱電偶，若它們所產(chǎn)生的

12、組成熱電偶，若它們所產(chǎn)生的熱電動勢為已知，即熱電動勢為已知，即v v那么，導(dǎo)體那么，導(dǎo)體A與與B組成的熱電偶，其組成的熱電偶，其熱電動勢可由下式求得熱電動勢可由下式求得+Att0+tt0+tt0CCBBA)(te-(t)e)t(t,E0ACAC0AC)(te-(t)e)t(t,E0BCBC0BC三種導(dǎo)體組成的熱電偶三種導(dǎo)體組成的熱電偶 )t(t,E-)t(t,E)t(t,E0BC0AC0AB參考電極定律示意圖如下：參考電極定律示意圖如下：EAB(T,T0)= EAC(T,T0)- EBC(T,T0) 參考電極定律是一個極為實(shí)用的定律參考電極定律是一個極為實(shí)用的定律?？梢韵搿？梢韵胂?，純金屬的種

13、類很多，而合金類型更多。因此，象，純金屬的種類很多，而合金類型更多。因此，要得出這些金屬之間組合而成熱電偶的熱電動勢，要得出這些金屬之間組合而成熱電偶的熱電動勢，其工作量是極大的。由于鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其工作量是極大的。由于鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，易提純，所以，我們通常選用高純鉑絲作熔點(diǎn)高，易提純，所以，我們通常選用高純鉑絲作為參考電極，只要測得各種金屬與純鉑組成的熱電為參考電極，只要測得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢，則各種金屬之間相互組合而成的熱偶的熱電動勢，則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動勢就可直接計(jì)算出來。電偶的熱電動勢就可直接計(jì)算出來。例：例：熱端為熱端

14、為100100，冷端為，冷端為00時，鎳鉻合金與純鉑組時，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為成的熱電偶的熱電動勢為2.95mV2.95mV，而康銅與純鉑組，而康銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為成的熱電偶的熱電動勢為-4.0mV-4.0mV，則鎳鉻和康銅組，則鎳鉻和康銅組合而成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢應(yīng)為合而成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢應(yīng)為2.95mV-(-4.0mV)=6.95mV2.95mV-(-4.0mV)=6.95mV組成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體材料相同時，無論組成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體材料相同時，無論兩接點(diǎn)的溫度如何，回路總熱電動勢為零；兩接點(diǎn)的溫度如何，回路總熱電動勢為零；若熱電偶兩接點(diǎn)

15、溫度相同若熱電偶兩接點(diǎn)溫度相同（T=T0），），回路總熱回路總熱電動勢為零；電動勢為零；熱電偶的熱電動勢與兩接點(diǎn)溫度及材料性質(zhì)有熱電偶的熱電動勢與兩接點(diǎn)溫度及材料性質(zhì)有關(guān)，與材料關(guān)，與材料A、B的中間各點(diǎn)的溫度、形狀及大的中間各點(diǎn)的溫度、形狀及大小無關(guān)。小無關(guān)。在應(yīng)用上述三個定律時應(yīng)注意：在應(yīng)用上述三個定律時應(yīng)注意：二、熱電偶的結(jié)構(gòu)形式及熱電偶材料二、熱電偶的結(jié)構(gòu)形式及熱電偶材料1 1、熱電偶的結(jié)構(gòu)、熱電偶的結(jié)構(gòu) 各種熱電偶盡管外形有所不同，但基本結(jié)構(gòu)通常均由：各種熱電偶盡管外形有所不同，但基本結(jié)構(gòu)通常均由：熱電熱電極、絕緣導(dǎo)管、接線盒、保護(hù)管極、絕緣導(dǎo)管、接線盒、保護(hù)管等主要部件組成。等主要

16、部件組成。（1 1）熱電極）熱電極： 組成熱電偶的兩根熱偶絲稱為熱電極組成熱電偶的兩根熱偶絲稱為熱電極。熱電偶通常用熱電極。熱電偶通常用熱電極的材料命名。如鎳鉻的材料命名。如鎳鉻康銅熱電偶、鎳鉻康銅熱電偶、鎳鉻鎳硅熱電偶、鉑銠鎳硅熱電偶、鉑銠鉑熱電偶等。鉑熱電偶等。 為保證熱電偶小、在測溫應(yīng)用時的可靠性和具有足夠的測為保證熱電偶小、在測溫應(yīng)用時的可靠性和具有足夠的測溫精度，必須對熱電極進(jìn)行嚴(yán)格的選擇，要求有幾點(diǎn)：溫精度，必須對熱電極進(jìn)行嚴(yán)格的選擇，要求有幾點(diǎn)：在測溫范圍內(nèi)，物理、化學(xué)性能要穩(wěn)定，不易被氧化和腐蝕。在測溫范圍內(nèi)，物理、化學(xué)性能要穩(wěn)定，不易被氧化和腐蝕。電阻溫度系數(shù)小，電導(dǎo)率高，組

17、成熱電偶后產(chǎn)生的熱電動勢電阻溫度系數(shù)小，電導(dǎo)率高，組成熱電偶后產(chǎn)生的熱電動勢大，并與溫度成線性或近似線性關(guān)系。大，并與溫度成線性或近似線性關(guān)系。有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及較好的耐振，耐熱沖擊性能。有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及較好的耐振，耐熱沖擊性能。工藝性、復(fù)制性好，便于制造與互換。工藝性、復(fù)制性好，便于制造與互換。（2 2）絕緣套管：）絕緣套管： 絕緣套管又稱絕緣子絕緣套管又稱絕緣子，主要用來防止兩根熱電極短路。絕緣套，主要用來防止兩根熱電極短路。絕緣套管一般作成圓形或橢圓形，中間有一個、兩個、或四個小孔，管一般作成圓形或橢圓形，中間有一個、兩個、或四個小孔，孔的大小由熱電極的直徑?jīng)Q定。絕緣材料主要根據(jù)測溫范

18、圍及孔的大小由熱電極的直徑?jīng)Q定。絕緣材料主要根據(jù)測溫范圍及絕緣性能要求來選擇，常用陶瓷、石英、絕緣工程塑料制成。絕緣性能要求來選擇，常用陶瓷、石英、絕緣工程塑料制成。(3(3）保護(hù)套管：）保護(hù)套管： 保護(hù)套管的作用是使熱電極與被測介質(zhì)隔離，使其免受化保護(hù)套管的作用是使熱電極與被測介質(zhì)隔離，使其免受化學(xué)侵蝕或機(jī)械損傷。熱電極套上絕緣套后再裝入保護(hù)管內(nèi)，以學(xué)侵蝕或機(jī)械損傷。熱電極套上絕緣套后再裝入保護(hù)管內(nèi)，以確保其使用壽命長和測溫的準(zhǔn)確性。確保其使用壽命長和測溫的準(zhǔn)確性。 對保護(hù)套管材料的要求是：經(jīng)久耐用、傳熱良好（熱阻對保護(hù)套管材料的要求是：經(jīng)久耐用、傳熱良好（熱阻?。?。常用的保護(hù)套管有：鋁，不

19、銹鋼、高溫陶瓷等。?。?。常用的保護(hù)套管有：鋁，不銹鋼、高溫陶瓷等。(4)(4)接線盒接線盒 接線盒是供接熱電偶和顯示儀表用的，一般用金屬鋁合接線盒是供接熱電偶和顯示儀表用的，一般用金屬鋁合金制成。為了防止有害氣體進(jìn)入熱電偶內(nèi)部及防塵，出線孔金制成。為了防止有害氣體進(jìn)入熱電偶內(nèi)部及防塵，出線孔和盒子的接合部裝有密封用的墊片和墊圈。和盒子的接合部裝有密封用的墊片和墊圈。2.2.熱電偶的種類熱電偶的種類常見普通工業(yè)裝配式熱電偶的外形結(jié)構(gòu)圖常見普通工業(yè)裝配式熱電偶的外形結(jié)構(gòu)圖 普通型熱電偶普通型熱電偶主要用于測量氣體、液體或蒸汽等主要用于測量氣體、液體或蒸汽等介質(zhì)的溫度。介質(zhì)的溫度。這類熱電偶已作成標(biāo)

20、準(zhǔn)形式。其固定方這類熱電偶已作成標(biāo)準(zhǔn)形式。其固定方式：螺紋固定、法蘭固定。式：螺紋固定、法蘭固定。 鎧裝熱電偶是鎧裝熱電偶是由金屬保護(hù)套管、熱電極、絕緣材由金屬保護(hù)套管、熱電極、絕緣材料三者組合而成的特殊形式的熱電偶料三者組合而成的特殊形式的熱電偶。它是將熱電偶。它是將熱電偶絲與電熔氧化鎂絕緣物熔鑄在一起，外表面套不銹鋼絲與電熔氧化鎂絕緣物熔鑄在一起，外表面套不銹鋼管等。它可以做得很細(xì)很長且可以彎曲套管外徑，最管等。它可以做得很細(xì)很長且可以彎曲套管外徑，最細(xì)可以做到細(xì)可以做到0.25mm，長度可達(dá)，長度可達(dá)100m，有雙芯和單芯，有雙芯和單芯之分。之分。 鎧裝熱電偶具有體積小、精度高、響應(yīng)速度

21、快、鎧裝熱電偶具有體積小、精度高、響應(yīng)速度快、可靠性高、耐沖擊、耐振性好等優(yōu)點(diǎn)。可靠性高、耐沖擊、耐振性好等優(yōu)點(diǎn)。適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如狹小彎曲管道）的溫度測試，在航空、醫(yī)療、原（如狹小彎曲管道）的溫度測試，在航空、醫(yī)療、原子能等行業(yè)應(yīng)用最多。子能等行業(yè)應(yīng)用最多。常見鎧裝熱電偶的外形結(jié)構(gòu)常見鎧裝熱電偶的外形結(jié)構(gòu) (3)(3)薄膜熱電偶薄膜熱電偶 薄膜熱電偶是用真空蒸鍍的方法把熱電極材料鍍在絕緣薄膜熱電偶是用真空蒸鍍的方法把熱電極材料鍍在絕緣基板上而制成的。供測溫的測試端既小又薄，厚度只基板上而制成的。供測溫的測試端既小又薄，厚度只0.010.1mm0.010.1mm，熱容量小，響應(yīng)速度快

22、。，熱容量小，響應(yīng)速度快。 薄膜熱電偶薄膜熱電偶主要用于測量微小面積的瞬間變化溫度主要用于測量微小面積的瞬間變化溫度。 3.3.熱電偶組成材料及分度表熱電偶組成材料及分度表（1 1）材料材料：目前工業(yè)上常用的四種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶材料為：目前工業(yè)上常用的四種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶材料為：鉑鉑銠銠3030一鉑銠一鉑銠 6 6 、鉑銑、鉑銑1010一鎳硅、鎳鉻一鎳硅、鎳鉻一銅鎳、一鎳硅、鎳鉻一鎳硅、鎳鉻一銅鎳、（我國采用鎳鉻一銅鎳）（我國采用鎳鉻一銅鎳）（2 2）分度表分度表：熱電偶的熱電動勢與溫度的關(guān)系表稱為分度表。：熱電偶的熱電動勢與溫度的關(guān)系表稱為分度表。三、熱電偶測溫及參考端（三、熱電偶測溫及參考端（T0

23、 :冷端）溫度補(bǔ)償冷端）溫度補(bǔ)償（1）熱電偶測溫電路）熱電偶測溫電路（A）兩點(diǎn)間溫度之和測量：）兩點(diǎn)間溫度之和測量： 在測量兩點(diǎn)間溫度之和時，在測量兩點(diǎn)間溫度之和時，要求要用兩個要求要用兩個同型號的熱電偶正向串聯(lián)連接，而且兩個熱電同型號的熱電偶正向串聯(lián)連接，而且兩個熱電偶參考端溫度相同。偶參考端溫度相同。（B）兩點(diǎn)間溫度之差測量）兩點(diǎn)間溫度之差測量 在測量兩點(diǎn)間溫度之差時，在測量兩點(diǎn)間溫度之差時，要求要用要求要用兩個同型號的熱電偶反向串聯(lián)連接，而且兩個同型號的熱電偶反向串聯(lián)連接，而且兩個熱電偶參考端溫度相同。兩個熱電偶參考端溫度相同。 在測量兩點(diǎn)間平均溫度時，在測量兩點(diǎn)間平均溫度時，要求要用兩

24、要求要用兩個同型號熱電偶正向并聯(lián)連接，而且兩個熱個同型號熱電偶正向并聯(lián)連接，而且兩個熱電偶參考端溫度相同；電偶參考端溫度相同；同時為了減少熱電偶同時為了減少熱電偶內(nèi)阻內(nèi)阻 、 由于并聯(lián)時使總電阻下降的影由于并聯(lián)時使總電阻下降的影響，要在并聯(lián)電路上串響，要在并聯(lián)電路上串 、 兩個阻值較兩個阻值較大的電阻大的電阻1R2R1R2R（C）兩點(diǎn)間平均溫度的測量）兩點(diǎn)間平均溫度的測量(2)(2)熱電偶參考端（冷端）的溫度補(bǔ)償熱電偶參考端（冷端）的溫度補(bǔ)償 根據(jù)熱電偶測溫原理，只有當(dāng)熱電偶參根據(jù)熱電偶測溫原理，只有當(dāng)熱電偶參考端（考端（T0冷端）溫度保持不變時，熱電勢才是冷端）溫度保持不變時，熱電勢才是被測

25、溫度的單值函數(shù)。目前使用的熱電偶其溫被測溫度的單值函數(shù)。目前使用的熱電偶其溫度與熱電勢關(guān)系的分度表都是在冷端溫度為度與熱電勢關(guān)系的分度表都是在冷端溫度為0時作出的。在實(shí)際測溫中，冷端溫度常常時作出的。在實(shí)際測溫中，冷端溫度常常由于受到周圍環(huán)境溫度的影響，往往不但不為由于受到周圍環(huán)境溫度的影響，往往不但不為零，而且不穩(wěn)定，從而引起誤差。為了保證測零，而且不穩(wěn)定，從而引起誤差。為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須采取相應(yīng)的措施加以克量結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須采取相應(yīng)的措施加以克服，消除或補(bǔ)償這一誤差。有下面四種方法：服，消除或補(bǔ)償這一誤差。有下面四種方法：冷端恒溫法冷端恒溫法 （A）將熱電偶的冷端直接置于裝有

26、冰水混將熱電偶的冷端直接置于裝有冰水混合物的恒溫容器中，使冷端溫度在合物的恒溫容器中，使冷端溫度在0不變，不變，這種方法可消除冷端溫度不為這種方法可消除冷端溫度不為0時引入的誤時引入的誤差。差。 這種方法主要用于實(shí)驗(yàn)室。這種方法主要用于實(shí)驗(yàn)室。（B）將熱電偶的冷端置于電熱恒溫器中，且將熱電偶的冷端置于電熱恒溫器中，且使恒溫器的溫度略高于環(huán)境溫度的上限。使恒溫器的溫度略高于環(huán)境溫度的上限。（C）將熱電偶的冷端置于油槽或空氣不流動將熱電偶的冷端置于油槽或空氣不流動的大容器中，使冷端溫度變化較為緩慢。的大容器中，使冷端溫度變化較為緩慢。計(jì)算修正法計(jì)算修正法 用修正法修正冷端不為用修正法修正冷端不為0 時的誤差，時的誤差，先要將絕對溫度先要將絕對溫度T（K）改用攝氏溫度）改用攝氏溫度t （）來表示。來表示。根據(jù)中間溫度定律公式：根據(jù)中間溫度定律公式： EAB(T,T0) =EAB(T,T0)+ EAB(T0, T0) 若冷端溫度若冷端溫度t0 不等于不等于0 時的電動勢為時的電動勢為EAB(t，t0).根據(jù)中間溫度定律可修正為：根據(jù)中間溫度定律可修正為： EAB(t，0) = EAB(t，t0) + EAB