傳感器與檢測技術(shù)習(xí)題答案(五)

1、 PAGE PAGE 3第5章熱電偶傳感器習(xí)題答案?試說明熱電偶的測溫原理。答：熱電效應(yīng)就是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A 和 B 試分析金屬導(dǎo)體產(chǎn)生接觸電動勢和溫差電動勢的原因。答：當(dāng)A B 即 )，因此，電子在兩個方向上擴散的速率就不一樣?，F(xiàn)假設(shè)導(dǎo)體A 的自由電子密度大于導(dǎo)體B A 擴散到導(dǎo)體B 的電子數(shù)要比導(dǎo)體B 擴散到導(dǎo)體A 的電子數(shù)大。所以導(dǎo)體A 失去電子帶正電荷，導(dǎo)體B AB 兩導(dǎo)體的接觸界面上便形成一個由A B 的電場。該電場的方向與擴散進行的方向相反， 它自導(dǎo)體A 擴散到導(dǎo)體B 的自由電子數(shù)與在電場作用下自導(dǎo)體B 到導(dǎo)體A 的自由電子數(shù)相等與 B 為接觸電動勢。對于導(dǎo)體A 或B，將其

2、兩端分別置于不同的溫度場tt0 中(t 。在導(dǎo)體內(nèi)便產(chǎn)生了電位差，我們將該電位差稱為溫差電動勢。簡述熱電偶的幾個重要定律，并分別說明它們的實用價值。溫度測量。四是中間溫度定律：熱電偶在兩接點溫度 t、t0 ttn t0 據(jù)。試述熱電偶冷端溫度補償?shù)膸追N主要方法和補償原理。0()，其實質(zhì)是相當(dāng)于將熱電極延長。根據(jù)中間溫度定律，只要熱電偶和補償導(dǎo)線的二個接點溫度一致，是不會影響熱電動勢輸出的；三是計算修正法。修正公式為：E(t, tE(t, tE(t , t ) 0110電偶因冷端波動引起的熱電動勢的變化，工作原理如下圖所示。+e+eR1R2UR3I1I2R4IRCMR5-+1 及 RCM RCM

3、 R1R5 R1=R2，并且R R2 的阻值要比橋路I1=I2=I/2=0.5mA。1U RCM URCM 及另一橋臂電阻R5 的壓降UR5 三者的代數(shù)和：U e U- URCMR5當(dāng)熱電偶的熱端溫度一定，冷端溫度升高時，熱電動勢將會減小。與此同時，銅電阻RCM 的阻值將增大，從而使URCM 增大，由此達(dá)到了補償?shù)哪康?。自動補償?shù)臈l件應(yīng)為e I R1tCM鎳硅熱電偶測量溫度，已知冷端溫度為 4029.188mV，求被測點的溫度。解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表查出E(40，0)=1.638mV，根據(jù)式(5-2-1)計算出E(t,0) (29.188 1.638)mV 30.826mV再通過分度表查

4、出其對應(yīng)的實際溫度為t 700 (30.826 - 29.129) 100 740.9 33.275 29.129100已知鉑銠 鉑(S)熱電偶的冷端溫度t 25，現(xiàn)測得熱電動勢E(t，t )11.712mV100解：由鉑銠 10-鉑熱電偶分度表查出E(25，0)=0.161mV，根據(jù)式(5-2-1)計算出E(t,0) (11.712 0.161)mV 11.873mV再通過分度表查出其對應(yīng)的實際溫度為t 1200 (11.873 -11.851) 100 1216.8 13.159 11.8510鎳硅熱電偶的熱端溫度t800，冷端溫度t 25，求?0解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表可查得E(800，0)=33.275mV，E(25，0)=1.024 mV，故可得E(800，5)=33.275-1.024=32.251mV康銅(E)熱電偶測溫。其冷端溫度為30(0)指示值為 400，則認(rèn)為熱端實際溫度為 430，對不對?為什么?正確值是多少? 解：不對，因為儀表的機械零位在 0，正確值為 400。1如圖 5.14 所示之測溫回路，熱電偶的分度號為(t -t -60)10鎳硅熱電偶測量某爐溫的測量系統(tǒng)如圖5.15 t 和B t ?0解：實際溫度應(yīng)