第七章热电式传感器要点分析.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (3)中间温度定律：当热电偶的两个节点温度分别为Tl和T3时产生的热电动势为E(T1，T3); 当两接点所处温度分别为T2和T3时产生的热电动势为所产生的热电动势为E(T3，T2)。 则当两接点温度是Tl和T2时，则产生的热电动势就是E(T1，T2)=E(T1，T3)+E(T3，T2)。 （T1 T3 T2） 该定律是参考端温度计算修正法的理论依据。在实际热电偶测温回路中, 利用热电偶这一性质, 可对参考端温度不为0℃的热电势进行修正。 根据这个定律，可以连接与热电偶热电特性相近的导体A′和B’，将热电偶冷端延伸到温度恒定的地方，这就为热电偶回路中应用补偿导线提供了理论依据。 4.热电偶的结构形式 (1).普通型热电偶 ：应用最多 (2)．铠装热电偶 ：具有可弯曲性能，除头部外，可以作任意方向的弯曲，因而它适用于测量构造较为复杂，体积较小设备的温度。 (3)薄膜热电偶 ： 薄膜热电偶电极为厚度0.01~0.1?m薄膜构成 图铁-镍薄膜热电偶 由两种薄膜热电极材料制成，热容量小、反应速度快，适应测量微小面积的表面温度及快速变化的动态温度 5. 热电偶的补偿导线及冷端温度的补偿方法 热电偶的分度表是以冷端温度为零摄氏度作为基准进行分度的。而冷端温度又常常不为零，所以必须对冷端进行处理。 （1）冷端0°恒温法 通常把冷端放在专门设计的保持0℃的恒温器 （2）补偿导线 热电偶一般做得较短， 一般为350～2000mm。 在实际测温时，需要把热电偶输出的电势信号传输到远离现场数十米远的控制室里的显示仪表或控制仪表，这样, 冷端温度t0比较稳定。 解决办法：工程中采用一种补偿导线。在0～100℃温度范围内，要求补偿导线和所配热电偶具有相同的热电特性。 （3）补偿电桥 利用不平衡电桥产生的不平衡电压来补偿热电偶冷端温度不为零或发生变化而引起热电势的变化值。 （4）冷端温度修正 分度表是根据冷端温度为零而设置的； 要根据测量电势查分度表得出对应温度，需要电势是以冷端温度为零得到的。 当冷端温度不为零，根据热电偶的中间温度定律，对测量得到的热电势进行修正，再去分度表中查找对应温度： E型热电偶分度表 1.确定冷端温度T0 2.根据分度表查处以零为参考温度是的 3.测量电势 4.计算 5.再查分度表确定对应热端温度 E型热电偶， 上述方法较精确，但繁琐。因此工程上常用不正系数修正法实现补偿 即简化为： 1.获得冷端温度tn 2.根据测量电势查分度表对应t1 3.查补正系数k并计算t 6. 热电偶测量电路 （1）单点温度测量电路 （2）两点间温差的测量电路 一个同名引出线端串接 （3）平均温度测量电路 并联 （4）若干点温度之和的测量电路 相同型号热电偶串联 7.3热电式传感器的应用 见百度文章《热电式传感器的应用》 7.4 实验室提供的热电阻特性实验（实验33） 1.实验目的 通过实验验证热电阻的电阻与温度的关系式，了解其特性与应用 2.提供器件与单元 （1）传感器 热电阻： Cu50 Pt100；热电偶： K型 N型 （2）可测量温度 温度测量控制仪+温度源 （3）实验模块 温度传感器实验模块 （4）仪表 主控台电压表 自备万用表 （1）传感器 Cu50：R0为50欧姆的铜热电阻 Pt100： R0为100欧姆的铂热电阻 普通封装，长约15cm，引线长约80cm，引出端有三种不同颜色的线 红色：接桥压电源正极 蓝色和黑色：内部短接 （1）传感器 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。 标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。 非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。 标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。 其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。以下是对热电偶分度号的解释 S 铂铑10 纯铂；R 铂铑13 纯铂 B 铂铑30 铂铑6 K 镍铬 镍硅 ；T 纯铜 铜镍 ；J 铁 铜镍 ；N 镍铬硅 镍硅；E 镍铬 铜镍 不同分度号对应不同的温度测量范围及精度