3检测仪表和传感器课程.ppt

二、热电偶温度计 3.第三导体 问题提出：热电偶热电极不能太长。 问题解决：利用第三导体。 * 结论：第三导体对回路电势没有影响。 二、热电偶温度计 4.分度表 * 如果能使冷端温度t0 固定，则总电势就只与温度t成单值函数关系。 分度表--热电势与热端温度之间 关系列成表格。 注：热电势与热端温度之间 关系是非线性。 t0=0oC。 二、热电偶温度计 5.补偿导线 补偿导线将热电偶的冷端延伸出来。热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0℃时的热电势-温度关系。 6.冷端补偿 0℃恒温法 冷端温度修正法 仪表机械零点调整法 补偿电桥法 补偿热电偶法 * 二、热电偶温度计 (1) 0℃恒温法 * 二、热电偶温度计 (2)冷端温度修正法 * 修正公式 冷端温度恒为t0（t0≠0）被测温度为 t 冷端 t0的热电势 测量得出的热电势 被测温度 t 的热电势 将显示仪表的机械零点调至t0处，相当于给显示仪表输入了电势E(t0, 0) (3)仪表机械零点调整法 二、热电偶温度计 (4)补偿电桥法 利用不平衡电桥产生的电势，来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。 (5)补偿热电偶法 多支热电偶配用一台测温仪表，开关切换。 补偿导线注意问题 不同型号的热电偶所配用的补偿导线不同。 连接补偿导线时要注意区分正负极。 补偿导线连接端的工作温度不能超出100℃ * 二、热电偶温度计 * 解：由p107附表四可以查得 E(800,0)=33277(μ V) E(30,0)=1203(μ V) E(800,30)=E(800,0) -E(30,0)=32074 (μ V) 今用一只镍铬-镍硅热电偶,测量小氮肥厂中转化炉的温度,已知热电偶工作端温度为800℃,自由端(冷端)温度为30℃,求热电偶产生的热电势 E(800,30)。 二、热电偶温度计 * 解：由分度号为S (p104附录二)查出955℃时的热电势值为9069 μ V。也就是E(t,t0)=9069 μ V,又从分度表中查得 E(t0 ,0) = E(30 ,0) = 173 μ V。 E(t,0)=9069 μ V+173 μ V=9242 μ V 查分度表可知,对应于9242V的温度t=970℃。 用铂铑10-铂热电偶进行温度检测,热电偶的冷端温度t0=30℃，显示仪表的温度读数 (假定此仪表是不带冷端温度自动补偿且是以温度刻度的)为955℃，试求被测温度的实际值。 三、热电阻温度计 * 1.热电阻特点及组成 在中、低温区，一般是使用热电阻温度计来进行温度的测量较为适宜。-200—500℃。 热电阻温度计是由热电阻，显示仪表以及连接导线所组成。 2.测温原理 利用热电阻的电阻值随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。 三、热电阻温度计 * 3.常用热电阻 电阻温度系数、电阻率要大；热容量要小；在整个测温范围内，应具有稳定的物理、化学性质和良好的复制性;电阻值随温度的变化关系，最好呈线性；价格便宜。 铂电阻分度号为 Pt100； R0 = 100Ω 　 铜电阻Cu50 ，Cu100 线性热电阻 四、温度变送器 1.电动温度变送器 它与热电偶、热电阻配合使用,将某点的温度或某两点的温差转换成相应的4~20mA和1~5V的统一标准信号。 与毫伏级输出变送器配合，转换为标准信号。 显示单元、控制单元配合实现温度、温差及其他各种参数进行显示、控制。 DBW型温度（温差）变送器是DDZⅢ系列单元组合仪表的主要单元。 * 四、温度变送器 * 温度检测元件 输入电路 放大电路 反馈电路 被测温度 输出电流I0 DDZ-Ⅲ型热电偶温度变送器和热电阻温度变送器的结构大体上可以分为温度检测元件、输入电路、放大电路和反馈电路。 四、温度变送器 2.一体化温度变送器 它是指将变送器模块安装在测温元件接线盒或专用接线盒内的一种温度变送器。 可直接安装在被测的工艺设备上，常用。 * 常用的变送器芯片： AD693、XTR101、 XTR103、IXR100等 四、温度变送器 3.智能式温度变送器 利用一定的协议的通信方式，如HART、现场总线通信。 由硬件和软件两部分构成。 * 输入板 主电路板 液晶显示器 信号输入 信号输出 第六节现代检测技术与传感器的发展 一、软测量技术的发展 机理建模、回归分析、状态评估、模式识别、人工神经网络、模糊数学、过程层析成像、相关分析、现代非线性信息处理 二、现代传感器技术的发展 研究新材料，开发新功能。 传感器的微型化、集成化、数字化、智能化。 网络传感器迅速发展和应用。 * 第七节 显示仪表 * 凡能将生产过程中各种参数进行指示