第7章 热电偶传感器.ppt

第7章热电偶传感器本章知识点(技能点):-1SWK-。将两种不同的导体A和B组成闭合回路,如图7-2所示,如果两接点T和T0的温度不同,在回路中就会产生电动势,有电流流过,这种现象称为热电效应或塞贝克效应,这两种导体的组合就称为热电偶,相应的电动势和电流称为热电动势和热电流,导体A和B称为热电极,接触热场的一端称为工作端(热端),另一端称为自由端(冷端)。,其内部的电子密度也不同,电子密度不同的金属接触在一起就要发生自由电子的扩散现象,自由电子会从密度大的金属向密度小的金属转移,于是在两导体之间就形成了电位差,这个电位差就是接触电势。。温度不同,导体中自由电子能量就不同,温度越高电子能量就越大。在导体中能量大的电子就会向低能级区扩散,于是就在导体的两端形成一个电位差,这就是温差电势。,热电偶分普通型、铠装型、表面型和快速型四种。,如下所示:(1)热电动势大,测量范围宽,线性好;(2)性能稳定,不易氧化、变形和腐蚀;(3)电阻温度系数小,电阻率小;(4)易加工,材料复制性好。1997年,国际电工委员会(IEC)对七种热电偶制定了国际标准。它们的分度号是S、B、K、T、E、J、R。馁尊冶种臭永佳须盯沈琅仰堤倍缮菠桥惊培手拖捅躁***(冷端)的处理有四种方法可以采用,分别为定点法、补偿导线法、热电动势修正法和电桥补偿法。:将冷端放置于温度严格控制的水浴中,水浴是一个水三相点装置,±ºC,最常用的方法是用冰浴,冰浴的恒定温度为0ºC,仅限于实验室之用。,只要热电偶和补偿导线的二个接点温度一致,就不会影响热电动势的输出。例子:镍铬-镍硅热电偶测量炉温假设,热端温度为800℃,冷端温度为50℃,仪表室的环境温度恒为20℃。需要将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室。冷端温度为0℃,热端温度为800℃时的热电动势为E(800,0)=;热端温度为50℃时的热电动势为E(50,0)=;热端温度为20℃时的热电动势为E(20,0)=。如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接,根据中间导体定律,输入仪表的热电动势为E(800,50)=E(800,0)-E(50,0)=(-)mV=(相当于751℃)如果热电偶与仪表之间用补偿导线连接,相当于将热电偶延伸到仪表室,输入仪表的热电动势为E(800,20)=E(800,0)-E(20,0)=(-)mV=(相当于781℃)与炉内的真实温度相差分别为751℃-800℃=-49℃781℃-800℃=-19℃涩驹仅椒侍池殉***,但恒定温度不是分度时的定点温度时,就可采用此法进行修正。具体方法就是利用中间温度定律,将测量值加上一个修正值,再查分度表,得到实际的温度值。