自动控制元件及线路-热电式传感器及航天传感器.pdf

自动控制元件及线路 自动控制元件及线路 测量元件 测量元件 热电式传感器 哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心 伊国兴 本课件部分内容参考仿真中心陈松林老师相关课件 目 录 目 录 热电偶 热电阻 热敏电阻 集成电路 13.1 热电偶 13.1 热电偶 一、工作原理 1、热电效应（赛贝克效应） 1821年赛贝克发现了铜、铁这两种金 属的温差电现象。即在这两种金属构成的 闭合回路中，对两个接头的中一个加热即 可产生电流。在冷接头处，电流从铁流向 铜。由于冷、热两个端（接头）存在温差 而产生的电势差e，就是温差热电势。这种 由两种不同的金属构成的能产生温差热电 势的装置称为热电偶。 13.1 热电偶 13.1 热电偶 电势低 A 铁 电势高 将两根不同材料的导体或 T m T0 半导体（A和B）联接起来 A 构成一个回路，如果两个 电势高 B 铜 电势低 接合点处的温度不同 （T0≠T ），则在两导体向 ε 产生热电势，并在回路中 有一定大小的电流，这种 现象称为热电效应 T( C) 0 100 275 450 550 1 2 e = a (T -T )+ b (T -T ) ,a 、b 是与金属A、B有关的温差电系数。 AB AB 0 AB 0 AB AB 2 13.1 热电偶 13.1 热电偶 T0 由热电效应制成的测温传感器就是热 电偶。测温时： 1 结点2置于被测温度场中，称为测量 A B 端（工作端、热端）； 2 结点1处于某一恒定温度（或已知温 T 度），称为参考端（自由端或冷端）。 可见热电偶由温差产生的热电势是随介质温度变化而变化， 即： E ＝e (T) －e (T )； t AB AB 0 e (T ) — 温度为T 处热电势；