教学培训课件PPT热电式热电偶传感器.ppt

Cha.9 热电式传感器 取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为数百欧姆。 薄膜型及普通型铂热电阻 小型铂热电阻 防爆型铂热电阻 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻？ 热敏电阻外形 MF12型 NTC热敏电阻 玻璃封装NTC热敏电阻 贴片式NTC热敏电阻 热敏电阻体温表 热敏电阻用于CPU的温度测量 （参考小熊在线公司资料） 热敏电阻用于电热水器的温度控制 热电势的产生 3、工业热电偶的结构、材料和分类 一、标准热电偶 八种国际通用热电偶： B:铂铑30—铂铑6 、R:铂铑13—铂 、 S:铂铑10—铂 、 K:镍铬—镍硅 、 N:镍铬硅—镍硅 、E:镍铬—铜镍、 J:铁—铜镍 、 T:铜—铜镍 几种常用热电偶的测温范围及热电势 几种常用热电偶的热电势与温度的关系曲线分析 热电偶的分度表 K热电偶的分度表 如何由热电偶的热电势查热端温度值 普通装配型热电偶的外形 普通装配型热电偶的结构放大图 接线盒 铠装型热电偶外形 法兰 铠装型热电偶 铠装热电偶的制造工艺：把热电极材料与高温绝缘材料预置在金属保护管中、运用同比例压缩延伸工艺、将这三者合为一体，制成各种直径、规格的铠装偶体，再截取适当长度、将工作端焊接密封、配置接线盒即成为柔软、细长的铠装热电偶。 铠装热电偶特点：内部的热电偶丝与外界空气隔绝，有着良好的抗高温氧化、抗低温水蒸气冷凝、抗机械外力冲击的特性。铠装热电偶可以制作得很细，能解决微小、狭窄场合的测温问题，且具有抗震、可弯曲、超长等优点。 隔爆型热电偶外形 隔爆型热电偶 结构特点：隔爆热电偶的接线盒在设计时采用防爆的特殊结构，它的接线盒是经过压铸而成的，有一定的厚度、隔爆空间，机构强度较高；采用螺纹隔爆接合面，并采用密封圈进行密封，因此，当接线盒内一旦放弧时，不会与外界环境的危险气体传爆，能达到预期的防爆、隔爆效果。 使用场合：工业用的隔爆型热电偶多用于化学工业自控系统中（由于在化工生产厂、生产现场常伴有各种易燃、易爆等化学气体或蒸汽，如果用普通热电偶则非常不安全、很容易引起环境气体爆炸）。 其他热电偶外形 问题： a). C、D采用相同的导线（如铜导线）来连接。使用中，连接导线与热电偶的两个连接点的温度均为T1，测量仪表及仪表与连接导线结点的温度均为T0。问：此时测得的热电势为？b). C、D使用“补偿导线” 来连接，但由于粗心，工人正负级接反了。问：此时测得的热电势为？（留给同学们思考）例采用镍铬—镍硅热电偶测量炉温。热端温度为800 ℃ ，冷端温度为50 ℃ 。为了进行炉温的调节及显示，必须将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室，仪表室的环境温度恒为20 ℃ 。 E(800，0)＝33.277mV；E(50，0)＝2.022mV；E(20，0)=0.798mV。 如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接，E(800，50)=E(800，0)-E(50，0)=(33.277-2.022)mV=31.255mV(相当于751 ℃)  如果热电偶与仪表之间用补偿导线连接，相当于将热电偶延伸到仪表室，E(800，20)=E(800，0)-E(20，0)=(33.277-0.798)mV=32.479mV(相当于781 ℃)  与炉内的真实温度相差分别为 751 ℃ -800 ℃ =-49 ℃ 781 ℃ -800 ℃ =-19 ℃ 三、计算修正法 如果冷端温度并非一定为0，所以测出的热电动势还是不能正确反映热端的实际温度。为此，必须对温度进行修正。修正公式如下 四、电桥补偿法 计算修正法虽然很精确，但不适合连续测温。为此，有些仪表的测温线路中带有补偿电桥，利用不平衡电桥产生的电动势补偿热电偶因冷端波动引起的热电动势的变化。下面以DBW型温度变送器的输入回路为例加以说明。 RCM和热电偶的冷端感受同一温度。 当热电偶的热端温度一定，冷端温度升高时，热电动势将会减小。与此同时，铜电阻的阻值将增大，从而使URCM增大，由此达到了补偿的目的。 哪几种热电偶的测温上限较高？ 结论： 哪几种热电偶的线性较差？ 哪一种热电偶的灵敏度较高？ 哪一种热电偶的灵敏度较低？ 为什么所有的曲线均过原点（零