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过程控制与自动化仪表 主讲教师：赵 跃 第二节 温度参数的检测与变送 一、温度、温标与常用测温方法 二、非电参数温度传感器 三、电参数温度传感器 热电阻温度传感器 热电偶温度传感器 热辐射温度传感器 四、DDZ系列热电偶温度变送器介绍 五、新型两线制集成温度变送器介绍 温度与温标 温度是关于物体冷热程度的度量。 常用测温方法 非电参数温度传感器 热膨胀式温度传感器 液体 固体 气体 工业现场安装的指示仪表 工业现场安装的指示仪表 热电阻温度传感器 热电阻温度传感器 热电阻的桥式测量电路 热电阻的三线测量 热电阻的测量电路 热电阻实用结构 热电偶温度传感器 1 、热电偶的基本工作原理 2 、热电偶的第三导体定律 3 、热电偶的冷端温度与补偿 4 、常用热电偶及其特性 5 、热电偶的补偿导线及其使用 接触电势 K 波尔兹曼常数 e 电子电荷量 nA nB 导体A、B的自由电子密度,是 t 的函数 t 接触处的绝对温度 热电偶的基本工作原理 是导体A和B分别在温度t和t0下的接触电势 热电偶的基本工作原理 有关热电偶的几点结论 热电偶的第三导体定律 如图接入毫伏表后等效于引入了第三种导体 C , C 的引入会不会影响热电偶回路的总电势呢? 热电偶的第三导体定律 热电偶的第三导体定律 热电偶的冷端温度与热电势 热电偶分度表 热电偶的中间温度定律 冷端温度的计算补偿 [例题] 用一分度号为K的镍铬—镍硅热电偶及毫伏刻度的显示仪表测量炉温，在自由端温度为to＝30oC时，测得的热电势为E(t，to)＝39．17mV，问炉温是多少度? 补偿电桥法 补偿电桥法是在热电偶测温系统中串联一个不平衡电桥，利用此电桥随热电偶自由端温度变化而产生的输出电压变化，对热电偶自由端温度偏离预定值进行补偿。 补偿电桥法 补偿电桥计算实例 该热电偶是分度号为K的镍铬—镍硅热电偶，电源电压为5V， R1=R2电阻值为10K，请问Rcu 为多少时可以实现对热电偶自由端的补偿？此时R4的值是多少？在被测温度为500度时，如果要使热电偶回路的输出值为0，此时R4的值是多少？ 常用热电偶及其特性 用来制作热电偶的导体材质有单一金属型和合金型数种配制。热电偶常以所用的热电极材料的种类来定名， 例如铂铑—铂热电偶、镍铬—镍硅热电偶等。 铂铑－铂热电偶特性 常用热电偶及其特性 两种特殊热电偶 1钨铼系热电偶 常用的有钨铼5—钨铼20、钨铼5—钨铼26等用于测量高温300~2000度，最高可达2500度。 2镍铬—金铁热电偶 是一种低温超低温热电偶测温下限可达-271度 热电偶实用结构 工业现场安装的热电偶 由于热电偶安装位置的温度通常较高，过高的环境温度对检测电路的工作不利。有时需要用导线将热电偶的冷端延长！ 热电偶的补偿导线 我们能否按如图所示的方式用导线将热电偶与测量仪表连接起来，以便将检测仪表置于环境温度较低的地方？ 热电偶的补偿导线 光学辐射温度传感器 DDZ系列温度变送器介绍 一、DDZ -Ⅱ热电偶温度变送器 输入电路兼容热电阻与热电偶两种敏感元件 温度变送器的工作原理 DDZ -Ⅱ热电偶温度变送器特点 DDZ -Ⅲ热电偶温度变送器特点 铂热电阻的非线性补偿 热电偶的非线性补偿 热电偶的非线性补偿 热电偶的非线性补偿 热电偶的非线性补偿 热电偶的非线性补偿 DDZ系列温度变送器的抗干扰 DDZ系列温度变送器的抗干扰 新型两线制集成温度变送器介绍 智能式温度变送器 配接热电阻 配接热电偶 配接应变电桥 仪表放大器 例题分析 该热电偶是分度号为K的镍铬—镍硅热电偶，电源电压为5V， R1=R2电阻值为10K，请问Rcu 为多少时可以实现对热电偶自由端的补偿？此时R4的值是多少？在被测温度为500度时，如果要使热电偶回路的输出值为0，此时R4的值是多少？ 因为t0’与t0的温度不同不满足热电偶的第三导体定律，所以不是随便什么导线都可以，我们需要用一种特殊的导线——“补偿导线”；来完成这种连接。 a）补偿导线的热电特性在 范围内要与所配用的热电偶的热电特性相同，即 补偿导线使用原则： b）补偿导线与热电偶两个接点的温度必须相同，即为 c）补偿导线的正负极性以其绝缘层的颜色区分，在使用时，切不可接反。 一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射特性，即辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表