几种常用热电偶的测温范围及热电势知识讲稿.pptVIP

* * 第七章 热电偶传感器 本章学习的主要内容有: 1、了解温度测量的基本概念和方法； 2、了解热电偶的工作原理，了解热电偶的分类及特点； 3、掌握控温仪表的接线方法。 第一节 温度测量的基本概念 一、温度测量的基本概念 温度标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子热运动越剧烈。 模拟图：在一个密闭的空间里，气体分子在高温时的运动速度比低温时快！ 低温 高温 二、温标 1、温度的数值表示方法称为温标。它规定了温度的读数的起点（即零点）以及温度的单位。各类温度计的刻度均由温标确定。 2、国际上规定的温标有：摄氏温标、华氏温标、热力学温标等。 几种温标的对比 正常体温为37 ?C ，相当于华氏温度多少度？ 热力学温标（K） 热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的最科学的温标，是由开尔文（Kelvin）根据热力学定律提出来的，因此又称开氏温标。它的符号是T，单位是开尔文（K） 。 威廉·汤姆逊·开尔文勋爵像 介绍几种温度测量方法 示温涂料（变色涂料） 装满热水后图案变得清晰可辨 变色涂料在电脑内部温度中的示温作用 CPU散热风扇 低温时显示蓝色 温度升高后变为红色 体积热膨胀式 不需要电源，耐用；但感温部件体积较大。 气体的体积与热力学温度成正比 红外温度计 热电偶测温的主要优点 1、它属于自发电型传感器：测量时可以不需外加电源，可直接驱动动圈式仪表； 2、测温范围广：下限可达-270?C ，上限可达1800?C以上； 3、各温区中的热电势均符合国际计量委员会的标准。 先看一个实验——热电偶工作原理演示 结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。 热电极A 右端称为：自由端（参考端、冷端） 第二节 热电偶的工作原理 左端称为：测量端（工作端、热端） 热电极B 热电势 A B 通过以上演示得出结论——有关热电偶热电势的讨论 热电偶两结点所产生的总的热电势等于热端热电势与冷端热电势之差，是两个结点的温差Δt 的函数： EAB（T，T0）=eAB （ T ）- eAB （ T0 ） 热电势大致与两个结点的温差Δt 成正比 从实验到理论：热电效应 1821年，德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合回路，并用酒精灯加热其中一个接触点（称为结点），发现放在回路中的指南针发生偏转（说明什么？），如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热，指南针的偏转角反而减小（又说明什么？） 。 显然，指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动，电流的强弱与两个结点的温差有关。 结点产生热电势的微观解释及图形符号 两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属A和B的接触点处会发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的金属A扩散到密度小的金属B，使A失去电子带正电，B得到电子带负电，从而产生热电势。 自由电子 ＋ A B eAB（ T ） T 第三节 热电偶的种类及结构 八种国际通用热电偶： B:铂铑30—铂铑6 、R:铂铑13—铂 、S:铂铑10—铂 、 K:镍铬—镍硅 、N:镍铬硅—镍硅 、 E:镍铬—铜镍、 J:铁—铜镍 、 T:铜—铜镍 用于制造铂热电偶的各种铂热电偶丝 几种常用热电偶的测温范围及热电势 分度号 名称 测量温度范围 1000?C 热电势/ mV B 铂铑30－铂铑6 50～1820 ?C 4.834 R 铂铑13—铂 -50～1768 ?C 10.506 S 铂铑10—铂 -50～1768 ?C 9.587 K 镍铬－镍铬 (铝) -270～1370 ?C 41.276 E 镍铬－铜镍 (康 铜) －270～800 ?C ——? 5种热电偶的测温范围与热电势各有什么特点？ 几种常用热电偶的热电势与温度的关系曲线分析 哪几种热电偶的测温上限较高？ 结论： 哪几种热电偶的线性较差？ 哪一种热电偶的灵敏度较高？ 哪一种热电偶的灵敏度较低？ 为什么所有的曲线均过原点（零度点）？ 热电偶的分度表 ——热电偶的线性较差，多数情况下采用查表法 我国从1991年开始采用国际计量委员会规定的“1990年国际温标”（简称ITS-90）的新标准。按此标准，制定了相应的分度表，并且有相应的线性化集成电路与之对应。 直接从热电偶的分度表查温度与热电势的关系时的约