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溫度傳感器原理

時(shí)間:2015-4-16閱讀:745
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一、溫度傳感器熱電偶的應(yīng)用原理

溫度傳感器熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是:

①測(cè)量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。

②測(cè)量范圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊溫度傳感器熱電偶zui低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳鉻),zui高可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。 ③構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。

1.溫度傳感器熱電偶測(cè)溫基本原理

將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,如圖2-1-1所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。

2.溫度傳感器熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成

(1)溫度傳感器熱電偶的種類

常用溫度傳感器熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的溫度傳感器熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶,一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶 我國(guó)從1988年1月1日起,溫度傳感器熱電偶和溫度傳感器熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化溫度傳感器熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型溫度傳感器熱電偶。

(2)溫度傳感器熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下:

① 組成溫度傳感器熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;

② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;

③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠;

④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

3.溫度傳感器熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償

由于溫度傳感器熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴 金屬時(shí)),而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱 電偶材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把溫度傳感器熱電偶的冷 端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到 儀表端子上。必須指出,溫度傳感器熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使溫度傳感器熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。

  

     溫度傳感器熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是:

①測(cè)量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。

②測(cè)量范圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊溫度傳感器熱電偶zui低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳鉻),zui高可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。

③構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。

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