热电偶传感器 .ppt

例题：用S型热电偶测量某一温度，若参比端温度Tn=30℃，测得的热电势E(T,Tn)=7.499mV，求测量端的实际温度T。E（T,T0）=E（T,Tn）+E（Tn,T0）E（Tn,T0）=E（30,0）=0.173mVE（T,Tn）=E（T,30）=7.499mVE（T,0）=E（T,30）+E（30,0）=7.499+0.173=7.672mVT=830℃二、热电偶的基本定律第20页,共42页，星期六，2024年，5月第21页,共42页，星期六，2024年，5月热电偶的热电势大小不仅与热端温度的有关，而且也与冷端温度有关，只有当冷端温度恒定，通过测量热电势的大小得到热端的温度。热电偶的冷端处理和补偿:当热电偶冷端处在温度波动较大的地方时，必须首先使用补偿导线将冷端延长到一个温度稳定的地方，再考虑将冷端处理为０℃。三、热电偶的冷端处理和补偿第22页,共42页，星期六，2024年，5月冷端处理方法：（1）冰点槽法（2）计算修正法（3）冷端补偿电桥法三、热电偶的冷端处理和补偿第23页,共42页，星期六，2024年，5月1.冰点槽法把热电偶的冷端置于冰水混合物容器里，使T0=0℃。这种办法仅限于科学实验中使用。为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入同一冰点槽，使相互绝缘。mVABA’B’TCC’仪表铜导线试管补偿导线热电偶冰点槽冰水溶液T0三、热电偶的冷端处理和补偿第24页,共42页，星期六，2024年，5月第25页,共42页，星期六，2024年，5月2.计算修正法用普通室温计算出参比端实际温度TH，利用公式计算例用铜-康铜热电偶测某一温度T，参比端在室温环境TH中，测得热电动势EAB(T,TH)=2.191mV，又用室温计测出TH=20℃,查此种热电偶的分度表可知，EAB(20,0)=0.789mV，故得EAB(T,0)=EAB(T,20)+EAB(20,0)=2.191+0.789=2.980(mV)再次查分度表，与2.980mV对应的热端温度T=70℃。EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)三、热电偶的冷端处理和补偿第26页,共42页，星期六，2024年，5月3.冷端补偿电桥法利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因冷端温度变化而引起热电势的变化值。不平衡电桥由R1、R2、R3(锰铜丝绕制)、RCu(铜丝绕制)四个桥臂和桥路电源组成。设计时，在0℃下使电桥平衡(R1=R2=R3=RCu)，此时Uab=0，电桥对仪表读数无影响。注意：桥臂RCu必须和热电偶的冷端靠近，使处于同一温度之下。三、热电偶的冷端处理和补偿第27页,共42页，星期六，2024年，5月第28页,共42页，星期六，2024年，5月标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。标准化热电偶可以互相交换，精度有一定的保证。国际电工委员会（IEC）共推荐了8种标准化热电偶。四、标准化热电偶第29页,共42页，星期六，2024年，5月表标准化热电偶技术数据热电偶名称分度号热电极识别E（100,0）（mV）测温范围（℃）对分度表允许偏差（℃）新极性识别长期短期等级使用温度允差铂铑10-铂S正亮白较硬0.6460~13001600Ⅲ≤600±1.5℃负亮白柔软＞600±0.25%t铂铑13-铂R正较硬0.6470~13001600Ⅱ＜600±1.5℃负柔软＞1100±0.25%t铂铑30-铂铑B正较硬0.0330~16001800Ⅲ600~900±4℃负稍软＞800±0.5%t镍铬-镍硅K正不亲磁4.0960~12001300Ⅱ-40~1300±2.5℃或±0.75%t负稍亲磁Ⅲ-200~40±2.5℃或±1.5%t镍铬硅-镍硅N正不亲磁2.774-200~12001300Ⅰ-40~1100±1.5℃或±0.4%t负稍亲磁Ⅱ-40~1300±2.5℃或±0.75%t镍铬-康铜E正暗绿6.319-200~760850Ⅱ-40~900±2.5℃或±0.75%t负亮黄Ⅲ-200~40±2.5℃或±1.5%t铜-康铜T正红色4.279-200~350400Ⅱ-40~