测控电路设计课程设计说明.docVIP

热电偶测温的基本工作原理 1.1基本理论 1.1.1 热电效应 如图1所示两种导体A和B的两端分别焊接在一起，形成一个闭合回路。若两个接点处于不同的温度，回路中就会产生电动势（或称热电势）。这种现象称为热电效应。 A T(1) T0(2) B 图1-1-1热电效应示意图 1.1.2 热电偶回路的总热电势 图中A和B称为热电极，它们组成热电偶AB。测温时接点（1）置于被测温场中，称为测量端，接点（2）一般处于某一恒定温度，称为参考端。热电偶两个电极材料确定以后，热电偶的热电势就只与热电偶两端温度有关。EAB=EAB(T)–EAB(T0) （1-1-2） 1.2热电偶测温的原理和方法 由1-1式可知，如果使参考端温度T0保持不变，则对给定材料的热电偶，其热电势就只与工作端温度T成单值函数关系，即 EAB(T,T0) = f (T) (1-2-1) 这个函数关系就是利用热电偶测温的原理。对给定的热电偶通过实验测得T0 = 0℃，T取不同温度时的热电势数据，制成该热电势的分度表。有了这个分度表，今后再用该热电偶测量温度时，只要测得该热电偶的热电势EAB(T,0)，就可查分度表，确定出对应的被测温度的数值T，这种方法称为查表法。 一般来说，热电偶的分度表和相配的测温仪表都是规定的参考温度T0为0℃的情况下使用的。在参考温度T0为已知值，但不是0℃的情况下，应采取如下计算修正的办法。 若用查表法测温，则应在测出EAB(T,T0)和已知T0后，先从分度表上查出与T0对应的EAB(T,0)值，再按中间温度定律，即EAB(T,T0)= EAB (T, Tn ) + EAB (Tn,T0) (1-2-2) 计算出EAB (T,0) 值, 即 EAB(T,0) = EAB (T,T0) + EAB (T0,0) (1-2-3) 最后从分度表查出与EAB(T,0)对应的温度T值。 热电偶的设计 2.1热电偶结构的选择 图2.1热电偶的结构 表2.2 镍铬-镍硅热电偶（K型）分度表 镍铬-镍硅热电偶（K型）分度表（参考端温度为0℃） 温度℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 热电动势mV 0 0.000 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 3.266 3.681 100 4.095 4.508 4.919 5.327 5.733 6.137 6.539 6.939 7.338 7.737 200 8.137 8.537 8.938 9.341 9.745 10.151 10.560 10.969 11.381 11.793 300 12.207 12.623 13.039 13.456 13.874 14.292 14.712 15.132 15.552 15.974 400 16.395 16.818 17.241 17.664 18.088 18.513 18.938 19.363 19.788 20.214 500 20.640 21.066 21.493 21.919 22.346 22.772 23.198 23.624 24.050 24.476 600 24.902 25.327 25.751 26.176 26.599 27.022 27.445 27.867 28.288 28.709 700 29.128 29.547 29.965 30.383 30.799 31.214 31.214 32.042 32.455 32.866 800 33.277 33.686 34.095 34.502 34.909 35.314 35.718 36.121 36.524 36.925 900 37.325 37.724 38.122 38.91