自动化仪表与过程控制 第三讲.ppt

自动化仪表与过程控制 第三讲
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第三讲 温度检测仪表（续）
二、热电偶(1)
1、测温原理
B
A
T0
T
+
-
T0
B
C
接触
热电势eAB(T)
自动化仪表与过程控制 第三讲
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第三讲 温度检测仪表（续）
二、热电偶(1)
1、测温原理
B
A
T0
T
+
-
T0
B
C
接触
热电势eAB(T)
温度
与A、B材料有关
与接触处温度有关
闭合回路热电势E(T,T0)=eAB(T)- eAB(T0)
加入第三根导体后闭合回路热电势E(T,T0)=eAB(T)- eAB(T0)
A
T0
T
+
-
B
因为E(T,T0)=eAB(T)- eBC(T0)- eCA(T0)且 E(T0,T0)=0
所以-eAB(T0)= eBC(T0)+ eCA(T0)
那么E(T,T0)~T
A、B材料确定
自由（冷）端温度T0恒定，
如果
E(T,0)~T称为材料为A、B的热电偶分度表
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第三讲 温度检测仪表（续）
二、热电偶(2)
2、冷端补偿（补偿导线+补偿电桥）
A
T0
T
变换器
V
E
R3
RCu
R2
R1
B
T1
b
a
补偿导线a、b
补偿电桥
热电偶
T
环境温度变化
T0
E(T,T0)~T
补偿导线：具有和热电偶相同热电特性的廉价材质延伸导线，作用
补偿电桥：R1 » »R3，T1 Rcu(T1)，电压：(E/R1)* Rcu+ (E/R2)* R3=f ( T1)
如果f ( T1) E(T1,0)，那么将正好补偿电桥抵消T1 引起的热电势变化
V=E(T,T1)+f ( T1)=E(T,0)-E(T1,0)+f ( T1) E(T,0)
T
T0不变
补偿导线
T
T1不变
补偿电桥抵消T1 引起的热电势变化
3、标准热电偶：见书本表1-1
热电偶分度表：对应分度号热电偶E(T,0)~T关系表，见书本图1-3
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第三讲 温度检测仪表（续）
三、热电阻(1)
1、测温原理：T RT
-200~0oC：RT=R0[1+AT+BT2+C(T-100)T3]
2、铂电阻 ：
0~850oC：RT=R0[1+AT+BT2]
其中，A、B、C为常数； RT 、 R0为ToC 、 0oC时的电阻值。
当R0=10时，RT称为Pt10；当R0=100时， RT称为Pt100。
-50~180oC：RT=R0[1+DT]
3、铜电阻 ：
其中，D为常数； RT 、 R0为ToC 、 0oC时的电阻值。
当R0=50时，RT称为Cu50；当R0=100时， RT称为Cu100。
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第三讲 温度检测仪表（续）
三、热电阻(2)
4、测量电桥：三线制接法消除热电阻引出线电阻对测量电桥平衡的影响
5、标准热电阻：Pt10、 Pt100 ；Cu50、Cu100
热电偶分度表：对应热电阻RT~T关系表，见书本图1-5
T
变换器
V
E
R3
RT
R2
R1
热电阻
引出线
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第三讲 温度检测仪表（续）
四、DDZ-III型温度变送器（1）
1、完整电路
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第三讲 温度检测仪表（续）
四、DDZ-III型温度变送器（2）
2、线性化方法：
I0=
k i*K1* K2
1+k f * K2
*T
K2很大
ki *K1
k f
*T
如果k i与 k f的非线性相近的话
K1*T
ToC
热电偶
k i
补偿电桥
调零点量程
K 1
IC2放大器
V/I
K 2
偶合
交直流变换
1
偶合
交直流变换
非线性反馈
k f
Ei
Vi
Vf
Io
Io
4~20mA
ToC
Ei
k i
Io
Vf
kf
ToC
Io
K 1
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第三讲 温度检测仪表（续）
四、DDZ-III型温度变送器（3）
3、非线性反馈电路：
第8页，本讲稿共11页
第三讲 温度检测仪表（续）
四、DDZ-III型温度变送器（4）
非线性电路分析：