《傳感器與檢測技術(shù)簡明教程》-胡蓉 習(xí)題及答案 CH8 熱電式傳感器

第8章熱電式傳感器

一、單項(xiàng)選擇題

1、熱電偶的基本組成部分是（）。

A.熱電極B.保護(hù)管

C.絕緣管I）.接線盒

2、在實(shí)際應(yīng)用中，用作熱電極的材料一般應(yīng)具備的條件不包括（）。

A.物理化學(xué)性能穩(wěn)定B.溫度測量范圍廣

C.電阻溫度系數(shù)要大I）.材料的機(jī)械強(qiáng)度要高

3、為了減小熱電偶測溫時(shí)的測量誤差，需要進(jìn)行的溫度補(bǔ)償方法不包括（）。

A.補(bǔ)償導(dǎo)線法B.電橋補(bǔ)償法

C.冷端恒溫法D.差動(dòng)放大法

4、用熱電阻測溫時(shí)，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是（）。

A.接線方便

B.減小引線電阻變化產(chǎn)生的測量誤差

C.減小橋路中其它電阻對熱電阻的影響

D.減小橋路中電源對熱電阻的影響

5、目前，我國生產(chǎn)的的熱電阻，其初始電阻值有（）o

A.30。B.50c

C.100QD.40c

6、我國生產(chǎn)的銅熱電阻，其初始電阻R0為（）。

A.50QB.100Q

C.10QD.40c

7、目前我國使用的鉗熱電阻的測量范圍是（)

A.一200?850℃B.一50?850℃

C.-200~150℃D.一200?650℃

8、我國目前使用的銅熱電阻，其測量范圍是（）。

A.一200?150℃B.0?150℃

C.一50?150CD.一50?650c

9、熱電偶測量溫度時(shí)（)

A.需加正向電壓B.需加反向電壓

C.加正向、反向電壓都可以D.不需加電壓

10、熱敏電阻測溫的原理是根據(jù)它們的（）。

A.伏安特性B.熱電特性

C.標(biāo)稱電阻值D.測量功率

11、熱電偶中熱電勢包括（）

A.感應(yīng)電豹B.補(bǔ)償電勢

C.接觸電勢D.切割電勢

12、用熱電阻傳感器測溫時(shí)，經(jīng)常使用的配用測量電路是（）。

A.交流電橋B.差動(dòng)電橋

C.直流電橋D.以上幾種均可

13、一個(gè)熱電偶產(chǎn)生的熱電勢為E0,當(dāng)打開其冷端串接與兩熱電極材料不同的第三根金屬

導(dǎo)體時(shí)，若保證已打開的冷端兩點(diǎn)的溫度與未打開時(shí)相同，則回路中熱電勢（）。

A.增加B.減小

C.增加或減小不能確定D.不變

14、熱電偶中產(chǎn)生熱電勢的條件有（）o

A.兩熱電極材料相同B.兩熱電板材料不同

C.兩熱電極的幾何尺寸不同D.兩熱電極的兩端點(diǎn)溫度相同

15、利用熱電偶測溫時(shí)，只有在〔）條件下才能進(jìn)行。

A.分別保持熱電偶兩端溫度恒定B.保持熱電偶兩端溫差恒定

C.保持熱電偶冷端溫度恒定D.保持熱電偶熱端溫度恒定

16、通常用熱電阻測量（）。

A.電阻B.扭矩C.溫度D.流量

17、實(shí)用熱電偶的熱電極材料中，用的較多的是（）o

A.純金屬B.非金屬C.半導(dǎo)體I）.合金

18、工程（工業(yè)）中，熱電偶冷端處理方法不包括（

A.熱電勢修正法B.溫度修正法

C.0℃恒溫法D.補(bǔ)償導(dǎo)線法

19、下列關(guān)于熱電偶傳感器的說法中,（）是錯(cuò)誤的.

A.熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的均質(zhì)材料構(gòu)成

B.計(jì)算熱電偶的熱電勢時(shí)，可以不考慮接觸電勢

C.在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，熱電偶參考端溫度規(guī)定為0C

D.接入第三導(dǎo)體時(shí)，只要其兩端溫度相同，對總熱電勢沒有影響

20、在實(shí)際的熱電偶測溫應(yīng)用中，引用測量儀表而不影響測量結(jié)果是利用了熱電偶的哪個(gè)基

本定律（）。

A.中間導(dǎo)體定律B.中間溫度定律

C.標(biāo)準(zhǔn)電極定律D.均質(zhì)導(dǎo)體定律

21、熱電偶溫度計(jì)采用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是為了（）

A.節(jié)省熱電偶的長度B.避免使用冷端補(bǔ)償

C.可以直接使用分度表D.降低成本

22、熱電阻的引線電阻對測量結(jié)果有較大影響，采用（）引線方式測量精度最高。

A.兩線制B.三線制

C.四線制D.五線制

23、下列方法中，不屬于熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償法的是（）

A.補(bǔ)償導(dǎo)線法B.冷端恒溫法

C.電橋補(bǔ)償法D.熱端溫度校正法

24、溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為（）變化的裝置。

A.電流B.電阻C.電壓D.電量

25、自19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)熱電效應(yīng)以來，熱電偶被越來越廣泛地用來測量（）范圍內(nèi)的溫度,

根據(jù)需要還可以用來測量更高或更低的溫度。

A.100-1300℃B.100?1200℃C.100-1100℃D.100-1000℃

26、下面對熱電極極性闡明正確的是（）。

A.測量端失去電子的熱電極為負(fù)極，得到電子的熱電極為正極。

B.輸出端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負(fù)極。

C.測量端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負(fù)極。

D.輸出端失去電子的熱電極為負(fù)極，得到電子的熱電極為正極。

27、對于熱電偶冷端溫度不等于（），但能保持恒定不變的情況，可采用修正法。

A.20℃B.0℃C.10#CD.5℃

28、采用熱電偶測溫與其它感溫元件一樣，是通過熱電偶與被測介質(zhì)之間的（）。

A.熱量交換B.溫度交換C.電流傳遞D,電壓傳遞

29、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱電阻的應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到的（）超低溫領(lǐng)域。同時(shí)在

1000-1200℃溫度范圍內(nèi)也有足夠好的特性。

A.1-10KR.1?15KC.1-5KD,1?20K

30、測量鋼廠鋼水溫度，一般采用（）熱電偶

A鉗銘一鉗錯(cuò)B銀珞一銀硅C銅一銅銀

31、工業(yè)上廣泛應(yīng)用熱電阻作為1）范圍的溫度測量。

A.-50?300℃B.100'1300℃

C.300~800℃D.-200^530#C

32、在高精度測量要求場合，熱電阻測量電路應(yīng)設(shè)計(jì)成（）

A.兩線制B.三線制C.四線制

二、多項(xiàng)選擇題

1、熱電偶近年來被廣泛采用，以下屬于熱電偶具有的優(yōu)點(diǎn)有：（）

A.結(jié)構(gòu)簡單B.精度高C.熱慣性小

D.可測局部溫度和便于遠(yuǎn)距離傳送與集中檢測

2、產(chǎn)生補(bǔ)償電勢的方法很多，下面屬于補(bǔ)償電勢的方法有：()

A.電橋補(bǔ)償法B.溫度補(bǔ)償法C.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法D.PN結(jié)補(bǔ)償法

3、以下熱電偶屬于標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶的有：()

A.鉗銘10-柏?zé)犭娕糂.伯銘30-伯錯(cuò)6熱電偶

C.鐵一康銅熱電偶D.銀銘一考銅熱電偶

4、以下熱電偶屬于非標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶的是：()

A.銅一康銅熱電偶B.鴇一相熱電偶

C.銀鉆一銀鋁熱電偶D.雙鉗鑰熱電偶

5、半導(dǎo)體熱敏電阻包括：()

A.正溫度系數(shù)熱敏電阻B,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻

C.臨界溫度系數(shù)熱敏電阻D.非溫度系數(shù)熱敏電阻

6、熱敏電阻的主要參數(shù)包括：()

A.電阻溫度系數(shù)B.能量靈敏度C.標(biāo)稱電阻值I).耗散系數(shù)

7、熱電偶冷端溫度補(bǔ)償法有()

A.補(bǔ)償導(dǎo)線法B.三線制法

C.冷端恒溫法D.四線制法

E.冷端溫度校正法

8、下列關(guān)于熱電偶熱電勢敘述正確的是()

A.熱電勢EAB(T,TO)是溫度函數(shù)之差

B.熱電勢EAB(T,TO)是溫度差的函數(shù)

C.接觸電動(dòng)勢EAB(T,TO)大于溫差電動(dòng)勢EA(T,TO)

D.接觸電動(dòng)勢EAR(T,TO)小于溫差電動(dòng)勢EA(T,TO)

E.熱電勢EAB(T,TO)是測量端溫度的單值函數(shù)

三、填空題

1、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為的測溫元件；熱電阻和熱敏電阻是將溫度變化

轉(zhuǎn)換為變化的測溫元件。

2、熱電動(dòng)勢來源于兩個(gè)方面，一部分由兩種導(dǎo)體的構(gòu)成，另一部分

是單一導(dǎo)體的O

3、由于兩種導(dǎo)體不同，而在其形成的電動(dòng)勢稱為接觸電

動(dòng)勢。

4、接觸電動(dòng)勢的大小與導(dǎo)體的、有關(guān)，而與導(dǎo)體的直徑、

長度、幾何形狀等無關(guān)。

5、溫差電動(dòng)勢的大小取決于和。

6、熱電偶的與的對照表，稱為分度表。

7、熱電組絲通常采用雙線并繞法的目的是為了o

8、熱電阻是利用的電阻值隨溫度變化而變化的特性來實(shí)現(xiàn)對溫度的測量;熱

敏電阻是利用的電阻值隨溫度顯著變化這一特性而制成的一種熱敏元件。

9、工業(yè)和計(jì)量部門常用的熱電阻，我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的定型產(chǎn)品是和—

10、銅熱電阻在一些測量精度要求,且溫度較低的場合，用來測量

℃范圍的溫度。

11、按熱電偶本身結(jié)構(gòu)劃分，有熱電偶，鎧裝熱電偶、熱電偶。

12、熱敏電阻的阻值與之間的關(guān)系稱熱敏電阻的熱電特性，它是熱敏電阻測溫

的基礎(chǔ)。

13、熱電偶傳感器是基于工作的。

14、工業(yè)和計(jì)量部門常用的熱電阻，我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的定型產(chǎn)品是熱電阻和

____________熱電阻。

15、熱電阻在電橋測量電路中的接法有：制、制和制。

16、采用熱電阻作為測量元件是將的測量轉(zhuǎn)換為的測

量。

17、不同的金屬兩端分別連在一起構(gòu)成閉合回路，如果兩端溫度不同，電路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,

這種現(xiàn)象稱效應(yīng)；若兩金屬類型相同兩端溫度不同，加熱一端時(shí)電路中

電動(dòng)勢E=o

18、補(bǔ)償導(dǎo)線法常用作熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償，它的理論依據(jù)是定律。

19、兩種均質(zhì)金屬組成的熱電偶，其電勢大小與熱電極直徑、長度及沿?zé)犭姌O長度上的

無關(guān).只與熱電極材料和有關(guān)-

20、電橋補(bǔ)償法是用電橋的去消除冷端溫度變化的影響，這種

裝置稱為o

21、一般恒溫裝置或補(bǔ)償器距被測對象較遠(yuǎn)，需要很長的熱電極把冷端引到這些裝置中，這

對于貴金屬熱電偶是很不經(jīng)濟(jì)的?？梢杂帽容^便宜的、在溫度范圍內(nèi)熱電性質(zhì)與

工作熱電偶相近的導(dǎo)線代替。這種導(dǎo)線常稱為延引電極、冷端延長線

或。

22、當(dāng)熱交換達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，熱電偶的測量端也就達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的溫度。但由于熱量的散

失，熱電偶測量端的溫度低于被洌介質(zhì)的溫度，這時(shí)熱電偶的顯示誤差稱為o

23、常用的熱電式傳感元件有、和熱敏電阻。

24、熱電式傳感器是一種能將變化轉(zhuǎn)換為變化的元件。

25、在各種熱電式傳感器中，以將溫度轉(zhuǎn)換為或的方法最為普遍，例如熱電

偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為一

變化的測溫元件。

26、接觸電動(dòng)勢的大小與和有關(guān)，而與導(dǎo)體的、長度、

等無關(guān)；溫差電動(dòng)勢的大小取決于和。

27、如果熱電偶兩電極相同，則總熱電動(dòng)勢始終為—；如果熱電偶兩接點(diǎn)溫度相同，回路

中總電動(dòng)勢力—o

28、熱電偶冷端溫度補(bǔ)償方法有：補(bǔ)償導(dǎo)線法；；、

29、熱電阻最常用的材料是和,工業(yè)上被廣泛用來測量溫區(qū)的溫度，在

測量溫度要求不高且溫度較低的場合，電阻得到了廣泛應(yīng)用。

30、熱電阻引線方式有3種，其中適用于工業(yè)測量，一般精度要求場合；適

用于引線補(bǔ)償，精度要求較低場合：適用于實(shí)驗(yàn)室測量，精度要求高的場合。

31、熱敏電阻是利用的電阻值隨溫度顯著變化這一特性而制成的一種熱敏元件，

特點(diǎn)是隨溫度顯著變化,根據(jù)半導(dǎo)體電阻一溫度特性，熱敏電阻可分為

、和。

四、簡答題

1、什么是熱電效應(yīng)和熱電動(dòng)勢？什么叫接觸電動(dòng)勢？什么叫溫差電動(dòng)勢？

2、什么是熱電偶的中間導(dǎo)體定律？中間導(dǎo)體定律有什么意義？

3、什么是熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)電極定律？標(biāo)準(zhǔn)電極定律有什么意義？

4、熱電偶串聯(lián)測溫線路和并聯(lián)測溫線路主要用于什么場合，并簡述各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

5、目前熱電阻常用的引線方法主要有哪些？并簡述各自的應(yīng)用場合。

6、

①圖2中的電橋是熱電偶的冷端電”個(gè)^

②圖2中：R是的銅線電阻。

RfR3、Rq是的缽銅線電阻。R3

③圖2中電路的作用是：當(dāng)變化時(shí)，、----------------

由提供補(bǔ)償，從而保證熱電偶回路的

輸出不變。

7、說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點(diǎn)。

8、熱電偶冷端溫度對熱電偶的熱電勢有什么影響？為消除冷端溫度影響可采用哪些措施？

9、半導(dǎo)體熱敏電阻的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

10、熱電阻傳感器主要分為哪兩種類型？它們應(yīng)用在什么不同場合？

11、說明熱電偶測溫原理。分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法。

12、試比較電阻溫度計(jì)與熱電偶溫度計(jì)的異同點(diǎn)。

13、要用熱電偶來測量2點(diǎn)的平均溫度，若分別用并聯(lián)和串聯(lián)的方式，請簡述其原理，指出

這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

14、請簡單闡述一下熱電偶與熱電阻的異同。

15、請簡要說明一下什么是熱電效應(yīng)。

16、請簡述一下珀?duì)柼?yīng)的原理.

17、請簡要闡明一下什么是湯姆遜效應(yīng)。

18、熱電偶對熱電極材料有哪些基本要求？

19、請簡要說明一下熱電阻的定義。

20、請簡要敘述一下熱敏電阻的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施。

21、畫圖說明熱電偶冷端補(bǔ)償器的補(bǔ)償原理

22、熱電偶測溫時(shí)為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？

23、試述熱電偶與熱電阻的基本測溫原理。

24、采用熱電阻測量溫度時(shí)，常用的引線方式主要有哪幾種?試述這幾種引線方式各自的特點(diǎn)

及適用場合。

五、計(jì)算題

1、銅熱電阻的阻值R與溫度t的關(guān)系可用式(1+at)表示。已知0C時(shí)銅熱電阻R。

為50Q,溫度系數(shù)a為4.28X107C,求當(dāng)溫度為100℃時(shí)的電阻值。

2、已知分度號(hào)為S的熱電偶冷端溫度為t°=20C,現(xiàn)測得熱電勢為11.710mV,求熱端溫度

為多少度？

3、已知分度號(hào)為K的熱電偶熱端溫度t=800℃,冷端溫度為t0=30℃.求同路實(shí)際總電勢,

4、現(xiàn)用一只銅-康銅熱電偶測溫，其冷端溫度為30℃,動(dòng)圈儀表(未調(diào)機(jī)械零位)指示320C。

若認(rèn)為熱端溫度為350℃對不對？為什么？若不對，正確溫度值應(yīng)為多少？

5、一熱敏電阻在0℃和100c時(shí)，電阻值分別為200kQ和10kQ。試計(jì)算該熱敏電阻在20℃

時(shí)的電阻值。

6、下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計(jì)算

A.已知RI是PtlOO鉗電阻，且其測量溫度為T=50C,試計(jì)算

出Rt的值和Ra的值。

B.電路中已知RI、R2、R3和E,試計(jì)算電橋的輸出電壓V*

其中(Rl=10KQ,R2=5KQ,R3=13KQ,E=5伏)

7、使用k型熱電偶，基準(zhǔn)接點(diǎn)為0℃、測量接點(diǎn)為30℃和900℃時(shí)，溫差電動(dòng)勢分別為1.203mV

和37.326mV。當(dāng)基準(zhǔn)接點(diǎn)為300℃,測溫接點(diǎn)為9000C時(shí)的溫差電動(dòng)勢為多少？

8、使用銀銘-銀硅熱電偶，其基準(zhǔn)接點(diǎn)為30℃，測溫接點(diǎn)為400C時(shí)的溫差電動(dòng)勢為多少？

若仍使用該熱電偶，測得某接點(diǎn)的溫差電動(dòng)勢為10.275曬，則被測接點(diǎn)的溫度為多少？

銀鋁-銀硅熱電偶分度表（參考端溫度為0C）

工0102030405060708090

作

端

溫?zé)犭妱?dòng)勢/mV

度

/℃

00.0000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.8503.2663.681

1004.0954.5084.9195.3275.7336.1376.5396.9397.3387.737

2008.1378.5378.9389.3419.74510.15110.56010.96911.38111.793

30012.20712.62313.03913.45613.87414.29214.71215.13215.55215.974

40016.39516.81817.24117.66418.08818.51318.93819.36319.78820.214

50020.64021.06621.49321.91922.34622.77223.19823.62424.05024.476

9、用兩只K型熱電偶測量兩點(diǎn)溫度差，其連接線路如圖所示。已知t尸42O℃,to=3OC測得

兩點(diǎn)的溫差電勢為15.24mV,問兩點(diǎn)的溫度差是多少？如果儲(chǔ)溫度下那只熱電偶錯(cuò)用的是

E型熱電偶，其他都正確，則兩點(diǎn)的實(shí)際溫度差是多少？

10、將一只銀銘-銀硅熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端溫度是50℃,若電位計(jì)上讀數(shù)是

50mV,問熱電偶熱端溫度是多少？

11、銀銘-銀硅熱電偶的靈敏度為0.04mV/C,把它放在溫度為1200℃之處，若以指示表作

為冷端，此處溫度為50七，試求熱電勢的大小。

12、某熱敏電阻，其B值為2900K,若冰點(diǎn)電阻為500k。，求該熱敏電阻在100℃時(shí)的阻

抗。

13、某測量者想用兩只K型熱電偶測量兩點(diǎn)溫度，其連接線路如圖所示，己知A=420℃,,0

:30℃,測得兩點(diǎn)的溫度電勢為15.132mv。但后來經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)“溫度下的那只熱電偶錯(cuò)用E

型熱電偶，其他都正確，試求兩點(diǎn)實(shí)際溫差？（可能用到的熱電偶分度表數(shù)據(jù)見表一和表二,

最后結(jié)果可以只保留到整數(shù)位）

表一K型熱電偶分度表（部分）

分度號(hào)：K（參考端溫度為0C）

測量端30506070

溫度/℃熱電動(dòng)勢/mv

+01.2032.0222.4362.850

30013.45614.29214.71215.132

表二E型熱電偶分度表（部分）

分度號(hào)：E（參考端溫度為0℃）

測量端203040

溫度/C熱電動(dòng)勢/mv

+01.1921.8012.419

40030.54631.35032.155

14、將一支銘銀一康銅熱電偶與電壓表相連，電阻表接線端是50C時(shí)，熱電偶輸出為4mV,

如果電位計(jì)上讀數(shù)是60mV,若該熱電偶的靈敏度為0.08mV/C,問熱電偶熱端溫度是多少？

15、將一支靈敏度0.08mV/C的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端處溫度為50℃,電壓

表上讀數(shù)為60mV,求熱電偶熱端溫度。

16、現(xiàn)用一支銀格一銅銀熱電偶測某換熱器內(nèi)溫度，其冷端溫度為30℃,而顯示儀表機(jī)械

零位為0C,這時(shí)指示值為400C,若認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430C,對不對?為什么？己知

石（400,0）=28.9436V,E（30,0）=10801mV,則換熱器內(nèi)的溫度正確值如何得到？

17、已知某負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，在溫度為298K時(shí)阻值凡|二3144。，當(dāng)溫度為303K時(shí)

阻值42=2772C,試求該熱敏電阻的材料常數(shù)B。

18、銀格一銀硅熱電偶，工作時(shí)冷端溫度為30℃,測得熱電動(dòng)勢E（t,t°）=38.560mv,求被

測介質(zhì)實(shí)際溫度。（E（30,0）=1.203mv）

工作端0204060708090

溫度CC）熱電動(dòng)勢（mv）

90037.32538.12238.91539.70340.09640.48840.897

第8章熱電式傳感器

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)答案知識(shí)點(diǎn)

1A熱電偶

熱電偶

2C

熱電偶

3D

熱電阻

4B

熱電阻

5C

熱電阻

6A

熱電阻

7A

熱電阻

8C

9D熱電偶

10B熱敏電阻

11C熱電偶

12C熱電阻

13D熱電偶

熱電偶

14B

熱電偶

15C

熱電阻

16C

熱電偶

171)

熱電偶

18A

熱電偶

19B

熱電偶

20A

熱電偶

21B

熱電阻

22C

熱電偶

23C

241)概述

25A熱電偶

熱電偶

26C

熱電偶

27B

熱電偶

28A

熱電阻

29C

熱電偶

30A

熱電阻

311)

熱電阻

32C

二、多項(xiàng)選擇題

題號(hào)答案知識(shí)點(diǎn)

熱電偶

1ABCD

熱電偶

2AD

熱電偶

3ABD

熱電偶

4BCD

5ABS熱敏電阻

6ABCD熱敏電阻

熱電偶

7ACE

熱電偶

8AC

三、填空題

題號(hào)答案知識(shí)點(diǎn)

1熱電動(dòng)勢；電阻值熱電偶

熱電偶

2接觸電動(dòng)勢；溫差電動(dòng)勢

熱電偶

3自由電子密度；接觸處

熱電偶

4材料；接點(diǎn)的溫度

熱電偶

5導(dǎo)體材料；兩端的溫度

熱電偶

6熱電動(dòng)勢；溫度

7防止電阻體出現(xiàn)電感熱電阻

熱電阻

8導(dǎo)體；半導(dǎo)體

熱電阻

9伯熱電阻；銅熱電阻

熱電阻

10不高；-50?+150

熱電偶

11普通；薄膜

熱敏電阻

12溫度

熱電偶

13熱電效應(yīng)

14伯；銅熱電阻

15兩線；三線；四線熱電阻

16溫度；電阻值熱電阻

17熱電熱電偶

18中間溫度熱電偶

19溫度分布；兩端溫度熱電偶

熱電偶

20不平衡電壓（補(bǔ)償電勢）；冷端溫度補(bǔ)償器

熱電偶

21。?100（：負(fù)金屬熱電極：冷端補(bǔ)償導(dǎo)線

熱電偶

22傳熱誤差

23熱電偶；熱電阻熱電偶；熱電阻；熱敏電阻

24溫度；電量概述

25電勢；電阻；熱電動(dòng)勢；電阻值概述

26導(dǎo)體的材料；接點(diǎn)的溫度；直徑；幾何形狀；導(dǎo)體材熱電偶

料；兩端的溫度

270；0熱電偶

28冷端恒溫法；冷端溫度校正法；自動(dòng)補(bǔ)償法熱電偶

29的；銅；中低；銅熱熱電阻

30三線制；兩線制；四線制熱電阻

31半導(dǎo)體；電阻率；負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻；正溫度系數(shù)熱敏電阻

熱敏電阻；臨界溫度系數(shù)熱敏電阻

四、簡答題

1、答：①兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A、B兩端相互緊密地連接在一起，組成一個(gè)閉

合回路。當(dāng)兩接點(diǎn)溫度不等時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生大小和方向與導(dǎo)體材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)

的電動(dòng)勢，從而形成電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。該電動(dòng)勢稱為熱電動(dòng)勢。

②接觸電動(dòng)勢：接觸電勢是由兩種導(dǎo)體的自由電子密度不同而在其接觸處形成的熱電

勢。它的大小取決于兩導(dǎo)體的材料及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無關(guān)。

③溫差電動(dòng)勢：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

2,答：中間導(dǎo)體定律：熱電偶測溫時(shí)，若在回路中接入第三種導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相

同，則對熱電偶回路總的熱電勢不產(chǎn)生影響。

中間導(dǎo)體定律的意義在于：在實(shí)際的熱電偶測溫應(yīng)用中，測量儀表和連接導(dǎo)線可以作為

第三種導(dǎo)體對待。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

3、答：標(biāo)準(zhǔn)電極定律：如果兩種導(dǎo)體A,B分別與第三種導(dǎo)體C組成的熱電偶所產(chǎn)生的

熱電動(dòng)勢已知，則由這兩個(gè)導(dǎo)體A,B組成的熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢可由下式確定：

EAB（t,to）=EAC（3to）-EBC（t>to）

標(biāo)準(zhǔn)電極定律的意義在于，純金屬的種類很多，合金的種類更多，要得出這些金屬件組

成熱電偶的熱電動(dòng)勢是一件工作量極大的事。在實(shí)際處理中，由于鈾的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，

通常選用高純伯絲作標(biāo)準(zhǔn)電極，只要測得它與各種金屬組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢，則各種金

屬間相互組合成熱電偶的熱電動(dòng)勢就可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極定律計(jì)算出來。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

4、答：熱電偶串聯(lián)測溫線路主要用于測量兩點(diǎn)間溫度差，還可以測量平均溫度；熱電偶并

聯(lián)測溫線路主要用于測量平均溫度。

并聯(lián)電路的特點(diǎn)是：當(dāng)有一只熱電偶燒斷時(shí)，難以覺察出來。當(dāng)然，它也不會(huì)中斷整個(gè)

測溫系統(tǒng)的工作。

串聯(lián)電路的特點(diǎn)是：熱電動(dòng)勢大，儀表的靈敏度大大增加，線路中只要有一只熱電偶斷

路，總的熱電動(dòng)勢消失，立即可以發(fā)現(xiàn)斷路。但是只要有一只熱電偶斷路，整個(gè)測溫系統(tǒng)將

停止工作。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

5、答：熱電阻常用的引線方法主要兩線制、三線制和四線制。

兩線制用于引線不長，測量精度要求較低的場合；

三線制適用于T業(yè)測量，一般精度測量場合：

四線制適用于實(shí)驗(yàn)室測量，高精度測量場合。

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

6、答：①圖2中的電橋是熱電偶的冷端電橋補(bǔ)償（補(bǔ)償器）電路。

②圖2中：《是溫度系數(shù)較大的的銅線電阻。R、工、電是溫度系數(shù)較

小的的缽銅線電阻。

③圖2中電路的作用是：當(dāng)冷端溫度變化時(shí),由大平衡電橋提供補(bǔ)

償，從而保證熱電偶回路的輸出不變。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

7、答：薄膜型熱電偶是將兩種薄膜熱電極材料用真空蒸鍍、化學(xué)涂層等辦法蒸鍍到絕緣基

板上制成的一種特殊熱電偶。薄膜熱電偶的接點(diǎn)可以做得很小，很薄，具有熱容量小，響應(yīng)

速度快等特點(diǎn).適用于微小面積.卜的表面溫度以及快速變化的動(dòng)態(tài)溫度的測曷c

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

8、答：由熱電偶的測溫原理可以知道，熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢大小與兩端溫度有關(guān)，熱電

偶的輸出電動(dòng)勢只有在冷端溫度不變的條件下，才與工作溫度成單值函數(shù)關(guān)系。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，

由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，其溫度受到測量對象和周圍環(huán)境溫度波動(dòng)

的膨響，因而冷端溫度難以保持恒定，這樣會(huì)帶來測量誤差。

為消除冷端溫度影響，常用的措施有：

①補(bǔ)償導(dǎo)線法:將熱電偶配接與其具有相同熱電特性的補(bǔ)償導(dǎo)線，使自由端遠(yuǎn)離工作端，

放置到恒溫或溫度波動(dòng)較小的地方。

②冷端恒溫法：把熱電偶的冷端置于某些溫度不變的裝置中，以保證冷端溫度不受熱端

測量溫度的影響。

③冷端溫度校正法。

④自動(dòng)補(bǔ)償法。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

9、答：半導(dǎo)體熱敏電阻主要優(yōu)點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高；體積小、結(jié)構(gòu)簡單；熱慣

性小、響應(yīng)速度快；使用方便；壽命長；易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量等。

主要缺點(diǎn)：互換性較差，同一型號(hào)的產(chǎn)品特性參數(shù)有較大差別；穩(wěn)定性較差；非線性嚴(yán)

重，且不能在高溫下使用。

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

10、答：①伯電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)

使用，也常被用在工業(yè)測量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前

測溫及現(xiàn)性最好的一種。

②銅電阻傳感器：價(jià)錢較的金屬便宜。在測溫范圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度

系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系.材料容易提純，價(jià)格便官.不足之處是測量

精度較的電阻稍低、電阻率小。

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

11、答：熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于"熱電效應(yīng)〃。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不

同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢

的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動(dòng)勢的大小,

就可測得溫度的大小。

誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響

減小誤差的措施有：

a0C恒溫法；

b計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）；

C儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法：

d熱電偶補(bǔ)償法；

e電橋補(bǔ)償法；

f冷端延長線法。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

12、答：電阻溫度計(jì)利用電阻隨溫度變化的特性來測量溫度。熱電偶溫度計(jì)是根據(jù)熱電效應(yīng)

原理設(shè)計(jì)而成的。前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值的大小，后者將溫度轉(zhuǎn)換為電勢大小。

相同點(diǎn)：都是測溫傳感器，精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

13、答：在并聯(lián)方式中，伏特表得到的電勢為2個(gè)熱電偶的熱電勢的平均電勢，即它已經(jīng)自

動(dòng)得到了2個(gè)熱電勢的平均值，查表即可得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、

自動(dòng)，誤差小，精度高。缺點(diǎn)：當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶損壞后，不易立即發(fā)現(xiàn)，且測得的熱電

勢實(shí)際上只是某一個(gè)熱點(diǎn)偶的。

在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電勢為環(huán)路中2個(gè)熱電偶的總熱電勢，還要經(jīng)過算術(shù)運(yùn)

算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其中有一個(gè)熱電偶損壞后，可

以立即發(fā)現(xiàn)；可獲得較大的熱電勢和提高靈敏度。缺點(diǎn)：過程較復(fù)雜，時(shí)效性低，在計(jì)算中，

易引入誤差，精度不高。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

14、答：熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫，作用相同，都是測量物體的溫度,

精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。但是他們的原理與特點(diǎn)卻不相同。熱電偶是將溫度變

化轉(zhuǎn)換為熱電動(dòng)勢的測溫元件，熱電阻勢將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的測溫元件。熱電偶

的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的

溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生熱電勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中

產(chǎn)牛的熱電勢有兩種電勢絹成：溫差電勢和接觸電勢.溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度

不同而產(chǎn)生的電勢,不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度,所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同,而接觸

電勢是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí)，因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散，當(dāng)

他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及

他們接觸點(diǎn)的溫度。另外，熱電偶的電信號(hào)需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞，這種導(dǎo)線稱為

補(bǔ)償導(dǎo)線。熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。

其優(yōu)點(diǎn)也很多，也可以遠(yuǎn)傳電信號(hào),靈敏度高,穩(wěn)定性強(qiáng),互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需

要電源激勵(lì),不能夠瞬時(shí)測量溫度的變化。熱電阻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱電偶便宜。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

15、答：將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端緊密地連接在一起，組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接

點(diǎn)處的溫度不同時(shí)，回路中將產(chǎn)生大小和方向與導(dǎo)體材料及兩節(jié)電的溫度有關(guān)的電動(dòng)勢（熱

電動(dòng)勢），從而形成電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，又稱為塞貝克效應(yīng).

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

16、答：將同溫度的兩種不同的金屬互相接觸，由于不同金屬內(nèi)自由電子的密度不同，在兩

金屬A和B的接觸處會(huì)發(fā)生自由電子的擴(kuò)散現(xiàn)象，自由電子將從密度大的金屬A擴(kuò)散到密度

小的金屬B,使A失去電子帶正電.B得到電子帶負(fù)電.直至在接點(diǎn)處建立了強(qiáng)度充分的電

楊，能夠阻止電子擴(kuò)散達(dá)到平衡為止。兩種不同金屬的接點(diǎn)處產(chǎn)生的電動(dòng)勢稱為電勢，又稱

接觸電勢。此效應(yīng)稱為珀?duì)柼?yīng)。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

17、答：假設(shè)在一勻質(zhì)棒狀導(dǎo)體的一端加熱，則沿此棒狀導(dǎo)體有溫度梯度導(dǎo)體內(nèi)自由電子將

從溫度高的一端向溫度低的一端擴(kuò)散，并在溫度較低一端積累起來，使棒內(nèi)建立起一電場。

當(dāng)這電場對電子的作用力與擴(kuò)散力相平衡時(shí)，擴(kuò)散作用即停止。電場產(chǎn)生的電勢稱為湯姆遜

電勢或溫差電勢。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

18、答：（1）熱電特性穩(wěn)定，即熱電勢與濕度的對應(yīng)關(guān)系不會(huì)變動(dòng)；（2）熱電勢要足夠大，這

樣易于測量熱電勢，且可得到較高的準(zhǔn)確；（3）熱電勢與溫度為單值關(guān)系，最好成線性關(guān)系,

或簡單的函數(shù)關(guān)系；（4）電阻溫度系數(shù)和電阻率要小，否則熱電偶的電阻將隨工作端溫度而

有較大的變影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；（5）物理性能穩(wěn)定，化學(xué)成分均勻，不易氧化和腐蝕；（6）

材料的復(fù)制性好；（7）材料的機(jī)械強(qiáng)度要高。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

19、答：熱電阻作為一種感溫元件，它導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來實(shí)現(xiàn)對溫度

測量的。它是利用感溫電阻，把測量溫度轉(zhuǎn)化成測量電阻的電阻式測溫系統(tǒng)，常用于測量

200?500℃范圍內(nèi)的溫度.它是利用熱電阻和熱敏電阻的電阻率溫度系數(shù)而制成溫度傳感器

的。

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

20、答：熱敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大.靈敏度高.熱容量小、響應(yīng)速度快.而且分辨

率很高可達(dá)10?4℃。主要缺點(diǎn)是互換性差，熱電特性非線性大。改進(jìn)措施：可用溫度系數(shù)

很小的電阻與熱敏電阻串聯(lián)或并聯(lián)，使等效電阻與溫度的關(guān)系在一定的溫度范圍內(nèi)是線性

的。

知識(shí)點(diǎn)：熱敏電阻

21、答：在熱電偶回路中串入一個(gè)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)碾妱?dòng)勢。H是工作熱端，溫度為3冷端放在

補(bǔ)償器C中，溫度為tn,電阻Rt具有正溫度系數(shù)。外加電源為一恒定電壓，補(bǔ)償了的熱電

勢輸出為E（t,t0）。

當(dāng)冷端為一恒定溫度InWO時(shí),A點(diǎn)供給熱電偶回路一個(gè)不變的修正電動(dòng)勢，其大小等于E（t,

t0）,t0=0o當(dāng)冷端溫度波動(dòng)時(shí)，熱電偶回路中熱電勢與補(bǔ)償電路中的UA會(huì)相應(yīng)地向相反的

方向變化,補(bǔ)償了熱電偶電動(dòng)勢的變化°

O

T

n

-U^

R1H

n

R2一

T

^

—0

E(T.T0)

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

22、答：(1)根據(jù)熱電偶測溫原理，只有當(dāng)冷端溫度保持不變時(shí)，熱電勢才是被測溫度的單

侑函數(shù)，而在實(shí)際應(yīng)用時(shí),由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，其溫度受到測

量對象和周圍環(huán)境溫度波動(dòng)的影響，因而冷端溫度難以保持恒定，這樣會(huì)帶來測量誤差，所

以測溫時(shí)必須對熱電偶進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。

(2)冷端溫度補(bǔ)償方法有：補(bǔ)償導(dǎo)線法；冷端恒溫法；冷端溫度校正法、自動(dòng)補(bǔ)償法。

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

23、答：熱電偶測溫基本原理：熱電偶測溫是基于熱電效應(yīng)的基本原理。根據(jù)熱電效應(yīng)，任

何兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路，如果將它們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度不同的熱

源中，則在該回路中會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢，在一定條件下，產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢與被測溫度成單值函

數(shù)關(guān)系。因此，我們只需測得熱電動(dòng)勢值，就可間接獲得被測溫度。

熱電阻測溫基本原理：熱電阻測溫是基于熱效應(yīng)的基本原理。所謂熱效應(yīng)，就是金屬導(dǎo)

體的阻值會(huì)隨溫度的升高而增加或減小的現(xiàn)象。因此，我們只需測得金屬導(dǎo)體電阻的變化就

可間接獲得被測溫度.

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

24、答：熱電阻常用引線方式主要有：兩線制、三線制和四線制。

兩線制的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用低，但是引線電阻及其變化會(huì)帶來附加誤差。主要適用

于引線不長、測溫精度要求較低的場合。

三線制的特點(diǎn)是可較好地減小引線電阻的影響。主要適用于大多數(shù)工業(yè)測量場合。

四線制的特點(diǎn)是精度高，能完全消除引線電阻對測量的影響。主要適用于實(shí)驗(yàn)室等高精

度測量場合。

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

五、計(jì)算題

3

1、解：Rt-50x(1+4.28x1O-x100)-71.4Q

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

2、解：E(t,to)=11.710

E(t,0*0=E(t,to)+E(to,0*0)

11.710=E(t,0℃)-E(20℃,O)=E(t.0℃)-0.113

所以E(t,OX?)=11.823mV

c

查表：E(1180C,0℃)=11.707mV,E(1190℃,0℃)=ll.827mV

EM-EL11.823-11.707

所以：1卜尸匕+x(tH-tL)=1180℃+X10℃=1470℃

EHq11.827-11.823

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

3、解：E(800r,30℃)=E(8OO0C,O0C)-E(30℃,0℃)=33.27-1.203=32.074mV

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

4、解：不對。因?yàn)楫?dāng)熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接到顯示儀表，熱電偶冷端溫度保持恒定且已

知，則可預(yù)先將有零位調(diào)整功能的顯示儀表的指針從刻度的初始值調(diào)至已知的冷端溫度值,

這樣，顯示儀表的示值即為被測量的實(shí)際溫度值。

正確溫度應(yīng)該為t=320℃-30,C=290℃

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

BB

5、解：R(=Roxexp(-------)

t%

10X103=200X103Xexp(B/373.15-B/273.15)

B=1072

當(dāng)t=20℃時(shí)，R2o=10X103Xexp(B/293.15-B/273.15)=13kQ

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

6、解：該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯示電表組成。

圖中G為指示電表，RI、R2、R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。熱電阻都通過電阻分別

為r2、r3、Rg的三個(gè)導(dǎo)線和電橋連接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當(dāng)溫度變化時(shí)，只

要它們的Rg分別接在指示電表和電源的回路中，其電阻變化也不會(huì)影響電橋的平衡狀態(tài)，

電橋在零位調(diào)整時(shí)，應(yīng)使R4=Ra+RtO為電阻在參考溫度(如0C)時(shí)的電阻值。三線連接法

的缺點(diǎn)之一是可調(diào)電阻的接觸電阻和電橋臂的電阻相連，可能導(dǎo)致電橋的零點(diǎn)不穩(wěn)。

Rt-R0(1-I-At+Bi

=100[1+3.940x107x50+(-5.802xlO-7)2]

=119.55

知識(shí)點(diǎn)：熱電阻

7、解：已知E(30℃,0r)=1.203mV,E(900℃,0℃)=37.326mV

E(900℃,30℃)=E(900℃,0℃)-E(30℃,0℃)=37.326-1.203=36.123mV

知識(shí)點(diǎn)：熱電偶

8、解：由分度表查得