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1、熱電式傳感器本章總體介紹用來(lái)測(cè)量溫度傳感器熱電偶、測(cè)溫電阻器、熱敏電阻、感溫鐵氧體、石英晶體振動(dòng)器、雙金屬溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、玻璃制溫度計(jì)、輻射傳感器、晶體管、二極管、半導(dǎo)體集成電路傳感器。分 類(lèi)特 征傳 感 器 名 稱(chēng)超高溫用傳感器1500以上光學(xué)高溫計(jì)、輻射傳感器高溫用傳感器10001500光學(xué)高溫計(jì)、輻射傳感器、熱電偶中高溫用傳感器5001000光學(xué)高溫計(jì)、輻射傳感器、熱電偶中溫用傳感器0500低溫用傳感器-2500極低溫用傳感器-270-250BaSrTiO3陶瓷晶體管、熱敏電阻、壓力式玻璃溫度計(jì)見(jiàn)表下內(nèi)容 測(cè) 溫 范 圍溫度傳感器分類(lèi)溫度傳感器分類(lèi)(1)(1)分 類(lèi)特 征傳 感 器

2、 名 稱(chēng)測(cè)溫范圍寬、輸出小測(cè)溫電阻器、晶體管、熱電偶半導(dǎo)體集成電路傳感器、可控硅、石英晶體振動(dòng)器、壓力式溫度計(jì)、玻璃制溫度計(jì)線(xiàn)性型測(cè)溫范圍窄、輸出大熱敏電阻指數(shù)型函數(shù)開(kāi)關(guān)型特性特定溫度、輸出大感溫鐵氧體、雙金屬溫度計(jì) 測(cè) 溫 特 性溫度傳感器分類(lèi)(2)分 類(lèi)特 征傳 感 器 名 稱(chēng)測(cè)定精度0.10.5鉑測(cè)溫電阻、石英晶體振動(dòng)器、玻璃制溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、光學(xué)高溫計(jì)溫度標(biāo)準(zhǔn)用測(cè)定精度0.55熱電偶、測(cè)溫電阻器、熱敏電阻、雙金屬溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、玻璃制溫度計(jì)、輻射傳感器、晶體管、二極管、半導(dǎo)體集成電路傳感器絕對(duì)值測(cè)定用管理溫度測(cè)定用相對(duì)值15 測(cè) 定 精 度溫度傳感器分類(lèi)(3) 此外,還有微波

3、測(cè)溫溫度傳感器、噪聲測(cè)溫溫此外,還有微波測(cè)溫溫度傳感器、噪聲測(cè)溫溫度傳感器、溫度圖測(cè)溫溫度傳感器、熱流計(jì)、射度傳感器、溫度圖測(cè)溫溫度傳感器、熱流計(jì)、射流測(cè)溫計(jì)、核磁共振測(cè)溫計(jì)、穆斯保爾效應(yīng)測(cè)溫流測(cè)溫計(jì)、核磁共振測(cè)溫計(jì)、穆斯保爾效應(yīng)測(cè)溫計(jì)、約瑟夫遜效應(yīng)測(cè)溫計(jì)、低溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)換測(cè)溫計(jì)、計(jì)、約瑟夫遜效應(yīng)測(cè)溫計(jì)、低溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)換測(cè)溫計(jì)、光纖溫度傳感器等。這些溫度傳感器有的已獲得光纖溫度傳感器等。這些溫度傳感器有的已獲得應(yīng)用,有的尚在研制中。應(yīng)用,有的尚在研制中。 測(cè)溫方法很多,我們僅介紹最常用的三類(lèi):測(cè)溫方法很多,我們僅介紹最常用的三類(lèi):熱電偶、熱電阻、熱敏電阻。熱電偶、熱電阻、熱敏電阻。 閉合回路中的兩種導(dǎo)

4、體稱(chēng)為熱電極。閉合回路中的兩種導(dǎo)體稱(chēng)為熱電極。 回路中的兩結(jié)點(diǎn),一個(gè)稱(chēng)工作端(熱端回路中的兩結(jié)點(diǎn),一個(gè)稱(chēng)工作端(熱端T T),另一個(gè)),另一個(gè) 稱(chēng)參比端(冷端稱(chēng)參比端(冷端T T0 0)。)。 通常將兩種導(dǎo)體組合,并將溫度轉(zhuǎn)化成熱電動(dòng)勢(shì)輸通常將兩種導(dǎo)體組合,并將溫度轉(zhuǎn)化成熱電動(dòng)勢(shì)輸出的器件叫做熱電偶,是一種常用的測(cè)溫傳感器。出的器件叫做熱電偶,是一種常用的測(cè)溫傳感器。 熱電偶為何能產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)呢?熱電偶為何能產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)呢? 熱電動(dòng)勢(shì)的形成是由于接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)共同作用的熱電動(dòng)勢(shì)的形成是由于接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)共同作用的結(jié)果。其大小與組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的材料及結(jié)點(diǎn)溫度(結(jié)果。其大小與

5、組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的材料及結(jié)點(diǎn)溫度(T0、T)有關(guān)。有關(guān)。(1)接觸電動(dòng)勢(shì))接觸電動(dòng)勢(shì)e AB(T) 當(dāng)兩種導(dǎo)體當(dāng)兩種導(dǎo)體A、B接觸,在其接觸區(qū)會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng),即在兩接觸,在其接觸區(qū)會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng),即在兩導(dǎo)體接觸區(qū)形成穩(wěn)定的電位差,即接觸電動(dòng)勢(shì):導(dǎo)體接觸區(qū)形成穩(wěn)定的電位差,即接觸電動(dòng)勢(shì):1)-(10 NNLnekT)T(eBAAB式中:式中:e AB(T)-導(dǎo)體導(dǎo)體A、B的接點(diǎn)在溫度的接點(diǎn)在溫度T時(shí)形成的接觸電動(dòng)勢(shì);時(shí)形成的接觸電動(dòng)勢(shì); k玻耳茲曼常數(shù),玻耳茲曼常數(shù), k=1.3810-23 J/K e電子電荷量,電子電荷量, e=1.610-19 C T接觸處的溫度接觸處的溫度 NA,NB

6、分別為導(dǎo)體分別為導(dǎo)體A和和B的自的自由電子由電子密度。密度。 接觸電動(dòng)勢(shì)接觸電動(dòng)勢(shì)e AB(T)的形成,可以用以下理論解釋。的形成,可以用以下理論解釋。 不同導(dǎo)體材料具有不同的自由電子密度(不同導(dǎo)體材料具有不同的自由電子密度(NA、NB),當(dāng)其接),當(dāng)其接觸時(shí),發(fā)生電子擴(kuò)散。電子擴(kuò)散速率與各自的電子密度(觸時(shí),發(fā)生電子擴(kuò)散。電子擴(kuò)散速率與各自的電子密度(NA、NB)有關(guān)。有關(guān)。 不妨設(shè)不妨設(shè)NANB。當(dāng)電子擴(kuò)散平衡時(shí),。當(dāng)電子擴(kuò)散平衡時(shí),A失去電子帶正電荷,失去電子帶正電荷,B得到電子帶負(fù)電荷。其結(jié)果在接觸區(qū)形成電場(chǎng),該電場(chǎng)阻礙了電得到電子帶負(fù)電荷。其結(jié)果在接觸區(qū)形成電場(chǎng),該電場(chǎng)阻礙了電子的繼

7、續(xù)擴(kuò)散,達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡,即形成了接觸電動(dòng)勢(shì)子的繼續(xù)擴(kuò)散,達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡,即形成了接觸電動(dòng)勢(shì)e AB(T) 。自由電子ABe (T)TBA接觸電動(dòng)勢(shì)的形成機(jī)理ANNB(2)溫差電動(dòng)勢(shì))溫差電動(dòng)勢(shì)e A(T,T0) 溫差電動(dòng)勢(shì)是在同一導(dǎo)體的兩端因其溫度的不同而產(chǎn)生的一種熱溫差電動(dòng)勢(shì)是在同一導(dǎo)體的兩端因其溫度的不同而產(chǎn)生的一種熱電動(dòng)勢(shì)。其大小與導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度差有關(guān)。可表示為:電動(dòng)勢(shì)。其大小與導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度差有關(guān)。可表示為:0ABe (T )0T圖10-2 熱電偶閉合回路電動(dòng)勢(shì)組成ABTe (T)ABTTB0B0dt)T(T,eTTA0A0dt)T(T,e2)-(10 dt)T(T,e

8、TTA0A0TTB0B0dt)T(T,ee A(T,T0)-導(dǎo)導(dǎo)體體A的溫差的溫差 電電動(dòng)勢(shì);動(dòng)勢(shì);A、B分分別為導(dǎo)體別為導(dǎo)體A、 B的湯姆遜系數(shù);的湯姆遜系數(shù);T、T0導(dǎo)體導(dǎo)體兩端的絕對(duì)兩端的絕對(duì) 溫度。溫度。因此,根據(jù)圖因此,根據(jù)圖10-2,可計(jì)算回路總的電動(dòng)勢(shì):,可計(jì)算回路總的電動(dòng)勢(shì):3)-(10 )dt-(NNLnekTNNLnekT )T, T(e)T, T(e)T(e)T(e)T(T,ETTABBTATBTATBAABAB0AB0000000一般情況下,溫差電動(dòng)勢(shì)一般情況下,溫差電動(dòng)勢(shì)T0,所以總,所以總電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)EAB(T,T0)中,)中, eAB(T)占主導(dǎo)。占主導(dǎo)。 當(dāng)當(dāng)N

9、ANB,則,則A為正極,為正極,B為負(fù)極。為負(fù)極。從(從(10-310-3)式可得出有關(guān)熱電偶回路的幾點(diǎn)結(jié)論或基本定律)式可得出有關(guān)熱電偶回路的幾點(diǎn)結(jié)論或基本定律1)1)均質(zhì)導(dǎo)體定律均質(zhì)導(dǎo)體定律 由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路,不論導(dǎo)體的橫截面由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路,不論導(dǎo)體的橫截面積、長(zhǎng)度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。積、長(zhǎng)度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。 換種說(shuō)法:熱電偶必須采用兩種不同的材料作為熱電換種說(shuō)法:熱電偶必須采用兩種不同的材料作為熱電極,否則,輸出總電動(dòng)勢(shì)為零。極,否則,輸出總電動(dòng)勢(shì)為零。2 2)若)若T=TT=T0 0,即冷、熱端溫度相同,輸出熱電動(dòng)勢(shì)為,即冷、熱

10、端溫度相同,輸出熱電動(dòng)勢(shì)為0 0;3 3)熱電偶的總熱電動(dòng)勢(shì)與)熱電偶的總熱電動(dòng)勢(shì)與A A、B B材料的中間溫度無(wú)關(guān),只材料的中間溫度無(wú)關(guān),只與結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān);與結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān);解:已知熱電偶靈敏度為常數(shù)解:已知熱電偶靈敏度為常數(shù)0.08mV/0.08mV/,說(shuō)明所測(cè)溫度與熱電偶,說(shuō)明所測(cè)溫度與熱電偶輸出成線(xiàn)性關(guān)系,可設(shè):輸出成線(xiàn)性關(guān)系,可設(shè):E(T)=kT+A= 0.08T+AE(T)=kT+A= 0.08T+A其中:其中:T T為工作端溫度,為工作端溫度,A A是待定常數(shù)。是待定常數(shù)。 因電壓表接線(xiàn)端為因電壓表接線(xiàn)端為50 50 。則當(dāng)測(cè)端溫度也為。則當(dāng)測(cè)端溫度也為50 50 時(shí),有:時(shí),有:

11、 E E(5050)= 0 = 0 推出:推出: A=A=4mV4mV, 故:故:E(T) = 0.08T E(T) = 0.08T 4 4 當(dāng)電壓表測(cè)得數(shù)值為當(dāng)電壓表測(cè)得數(shù)值為60mV60mV時(shí),即:時(shí),即:4 4T = 800 T = 800 4)4)中間導(dǎo)體定律中間導(dǎo)體定律 在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體,只要其(第三種材料)在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體,只要其(第三種材料)兩端的溫度相等,該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。兩端的溫度相等,該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。 根據(jù)該定律,可以將第三導(dǎo)體換成根據(jù)該定律,可以將第三導(dǎo)體換成測(cè)量?jī)x表,只要保持兩

12、結(jié)點(diǎn)溫度相同,測(cè)量?jī)x表,只要保持兩結(jié)點(diǎn)溫度相同,就可測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)。就可測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)。T00TC圖10-3 具有第三導(dǎo)體的熱電偶回路ABT儀表 證明:圖中回路中總電動(dòng)勢(shì)為:證明:圖中回路中總電動(dòng)勢(shì)為: E EABCABC(T(T,T T0 0) ) =E =EABAB(T)+E(T)+EBCBC(T(T0 0)+E)+ECACA(T(T0 0) ) (10-4(10-4)式中右邊三項(xiàng)分別為式中右邊三項(xiàng)分別為A A與與B B導(dǎo)體、導(dǎo)體、B B與與C C導(dǎo)體、導(dǎo)體、C C與與A A導(dǎo)體組成的熱電偶在導(dǎo)體組成的熱電偶在T T或或T T0 0溫度下的熱電溫度下的熱電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)勢(shì)。EABC(T0,T0)=

13、EAB(T0)+EBC(T0)+ECA(T0)=0 (10-5)EABC(T,T0)= EAB(T)EAB(T0)=EAB(T,T0) 證畢證畢5)5)參考電極定律參考電極定律 兩種導(dǎo)體兩種導(dǎo)體A A、B B分別與參考電極分別與參考電極C C組成熱電偶,如果他們所產(chǎn)生組成熱電偶,如果他們所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)為已知,的熱電動(dòng)勢(shì)為已知,A A和和B B兩極配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)可用下式求得:兩極配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)可用下式求得:7)-(10 )T(T,E)T(T,E)T(T,E0CB0AC0AB教材對(duì)此式作了證明,我們?cè)诖瞬蛔鐾茖?dǎo)教材對(duì)此式作了證明,我們?cè)诖瞬蛔鐾茖?dǎo)。=ACTT0+CBTT0ABTT0由于鉑的物

14、理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,人們多采用鉑作為參考電極由于鉑的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,人們多采用鉑作為參考電極。E (T,T0)ABT0TCCBA由于適于制作熱電偶的材料約300余種,兩兩組合數(shù)量達(dá)C3002種以上。顯然對(duì)這些組合的配對(duì)都作熱電偶的標(biāo)定,顯然費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于鉑材料性能穩(wěn)定,熔點(diǎn)較高且易提純,可用作標(biāo)準(zhǔn)參考電極。用熱電偶材料與鉑配對(duì),只需要300余種熱電偶的標(biāo)定,這樣可大大減少不必要的材料配對(duì)工作。 例例2 2:(P237P237)已知在某特定條件下材料已知在某特定條件下材料A A與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為,與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為,材料材料B B與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為,求出在此特定條件下材料與鉑配對(duì)的熱電動(dòng)勢(shì)為

15、,求出在此特定條件下材料A A與材料與材料B B配配對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)?對(duì)后的熱電動(dòng)勢(shì)?解:根據(jù)式(解:根據(jù)式(10-7))T(T,E)T(T,E)T(T,E0PtB0APt0ABEAB=13.967 8.345 = 5.622(m)工業(yè)熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖1接線(xiàn)盒;2保險(xiǎn)套管3絕緣套管4熱電偶絲1234 1鉑銠鉑銠1010鉑熱電偶鉑熱電偶(S(S型型) ) 分度號(hào)LB3工業(yè)用熱電偶絲:,實(shí)驗(yàn)室用可更細(xì)些。工業(yè)用熱電偶絲:,實(shí)驗(yàn)室用可更細(xì)些。正極:正極:鉑銠合金絲鉑銠合金絲, ,用用9090鉑和鉑和1010銠銠( (重量比重量比) )冶煉而成。冶煉而成。 負(fù)極:負(fù)極:鉑絲鉑絲。 測(cè)量溫度:長(zhǎng)期:測(cè)量溫

16、度:長(zhǎng)期:13001300、短期:、短期:16001600。 特點(diǎn):特點(diǎn): 材料性能穩(wěn)定,測(cè)量準(zhǔn)確度較高;可做成標(biāo)準(zhǔn)熱電偶或基準(zhǔn)熱電材料性能穩(wěn)定,測(cè)量準(zhǔn)確度較高;可做成標(biāo)準(zhǔn)熱電偶或基準(zhǔn)熱電 偶。用途:實(shí)驗(yàn)室或校驗(yàn)其它熱電偶。偶。用途:實(shí)驗(yàn)室或校驗(yàn)其它熱電偶。 測(cè)量溫度較高,一般用來(lái)測(cè)量測(cè)量溫度較高,一般用來(lái)測(cè)量10001000以上高溫。以上高溫。 在高溫還原性氣體中(如氣體中含在高溫還原性氣體中(如氣體中含CoCo、H H2 2等)易被侵蝕,需要等)易被侵蝕,需要 用保護(hù)套管。用保護(hù)套管。 外套材料常用外套材料常用3030高溫合金。高溫合金。 材料屬貴金屬,成本較高。材料屬貴金屬,成本較高。

17、熱電動(dòng)勢(shì)較弱。熱電動(dòng)勢(shì)較弱。 2鎳鉻鎳硅(鎳鋁)熱電偶(K型) 分度號(hào)EU2工業(yè)用熱電偶絲: ,實(shí)驗(yàn)室用可細(xì)些。正極:鎳鉻合金(用鎳、910鉻, 硅,錳,鈷冶煉而成)。負(fù)極:鎳硅合金(用97鎳,23硅 鈷冶煉而成)。測(cè)量溫度:長(zhǎng)期1000,短期1300。特點(diǎn):v 價(jià)格比較便宜,在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。v 高溫下抗氧化能力強(qiáng),在還原性氣體和含有SO2,H2S等氣體中易 被侵蝕。v 復(fù)現(xiàn)性好,熱電勢(shì)大。 3 3鎳鉻鎳鉻考銅考銅熱電偶熱電偶(E型型) 分度號(hào)為分度號(hào)為EA2工業(yè)用熱電偶絲:工業(yè)用熱電偶絲:2mm,實(shí)驗(yàn)室用可更細(xì)些。正極:正極:鎳鉻合金負(fù)極:負(fù)極:考銅合金(用56銅,44鎳冶煉而成)。測(cè)量溫

18、度:測(cè)量溫度:長(zhǎng)期600,短期800。特點(diǎn):特點(diǎn):l 價(jià)格比較便宜,工業(yè)上廣泛應(yīng)用。l 在常用熱電偶中它產(chǎn)生的熱電勢(shì)最大。l 氣體硫化物對(duì)熱電偶有腐蝕作用。考銅易氧化變質(zhì),適 于在還原性或中性介質(zhì)中使用。 4 4鉑銠鉑銠3030鉑銠鉑銠6 6熱電偶熱電偶(B(B型型) ) 分度號(hào)為分度號(hào)為L(zhǎng)LLL2 2正極:正極:鉑銠合金(用70鉑,30銠冶煉而成)。負(fù)極負(fù)極:鉑銠合金(用94鉑,6銠冶煉而成)。測(cè)量溫度:測(cè)量溫度:長(zhǎng)期可到1600,短期可達(dá)1800。特點(diǎn):特點(diǎn):l 材料性能穩(wěn)定,測(cè)量精度高。l 還原性氣體中易被侵蝕。l 低溫?zé)犭妱?shì)極小,冷端溫度在50以下可不加補(bǔ)償。l 成本高。 幾種特殊用途

19、的熱電偶幾種特殊用途的熱電偶(1)銥和銥合金熱電偶:)銥和銥合金熱電偶:如銥如銥50銠銠銥銥10釕熱電偶它能在氧化氣氛中釕熱電偶它能在氧化氣氛中 測(cè)量高達(dá)測(cè)量高達(dá)2100的高溫。的高溫。(2)鎢錸熱電偶:)鎢錸熱電偶:是是60年代發(fā)展起來(lái)的,是目前一種較好的高溫?zé)崮甏l(fā)展起來(lái)的,是目前一種較好的高溫?zé)?電偶,可使用在真空惰性氣體介質(zhì)或氫氣介質(zhì)中,但高溫抗氧能電偶,可使用在真空惰性氣體介質(zhì)或氫氣介質(zhì)中,但高溫抗氧能 力差。國(guó)產(chǎn)鎢錸力差。國(guó)產(chǎn)鎢錸5-鎢錸鎢錸20熱電偶使用溫度范圍熱電偶使用溫度范圍3002000分度精分度精 度為度為1。(3)金鐵)金鐵鎳鉻熱電偶鎳鉻熱電偶 :主要用在低溫測(cè)量,可在

20、主要用在低溫測(cè)量,可在2273K范圍內(nèi)范圍內(nèi) 使用,靈敏度約為使用,靈敏度約為10V。(4)鈀)鈀鉑銥鉑銥15熱電偶:熱電偶:是一種高輸出性能的熱電偶,在是一種高輸出性能的熱電偶,在1398時(shí)時(shí) 的熱電勢(shì)為,比鉑的熱電勢(shì)為,比鉑鉑銠鉑銠10熱電偶在同樣溫度下的熱電勢(shì)熱電偶在同樣溫度下的熱電勢(shì) 高出高出3倍,因而可配用靈敏度較低的指示儀表,常應(yīng)用于航空工業(yè)倍,因而可配用靈敏度較低的指示儀表,常應(yīng)用于航空工業(yè)。(6)銅)銅康銅熱電偶,分度號(hào)康銅熱電偶,分度號(hào)MK 熱電偶的熱電勢(shì)略高于鎳鉻-鎳硅熱電偶,約為43V/。復(fù)現(xiàn)性好,穩(wěn)定性好,精度高,價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是銅易氧化,廣泛用于20K473K的低溫實(shí)

21、驗(yàn)室測(cè)量中。 (5 5)鐵)鐵康銅熱電偶,分度號(hào)康銅熱電偶,分度號(hào)TK TK 靈敏度高,約為53V/,線(xiàn)性度好,價(jià)格便宜,可在800以下的還原介質(zhì)中使用。主要缺點(diǎn)是鐵極易氧化,采用發(fā)藍(lán)處理后可提高抗銹蝕能力。 熱電偶冷端溫度主要補(bǔ)償方法有: 冰點(diǎn)槽法(見(jiàn)后面說(shuō)明) 計(jì)算修正法 補(bǔ)正系數(shù)法 零點(diǎn)遷移法(見(jiàn)后面說(shuō)明) 冷端補(bǔ)償器法(見(jiàn)后面說(shuō)明) 軟件處理法(見(jiàn)后面說(shuō)明)1. 冰點(diǎn)槽法 把熱電偶的參比端置于冰水混合物容器里,使T0=0。這種辦法僅限于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用。為了避免冰水導(dǎo)電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路,必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里,浸入同一冰點(diǎn)槽,使相互絕緣。mVABABTCC儀表銅導(dǎo)線(xiàn)試管補(bǔ)

22、償導(dǎo)線(xiàn)熱電偶冰 點(diǎn)槽冰 水溶液T0例: 用動(dòng)圈儀表配合熱電偶測(cè)溫時(shí),如果把儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到室溫TH的刻度上,在熱電動(dòng)勢(shì)為零時(shí),指針指示的溫度值并不是0而是TH。而熱電偶的冷端溫度已是TH,則只有當(dāng)熱端溫度T=TH時(shí),才能使EAB(T,TH)=0,這樣,指示值就和熱端的實(shí)際溫度一致了。這種辦法非常簡(jiǎn)便,而且一勞永逸,只要冷端溫度總保持在TH不變,指示值就永遠(yuǎn)正確。 2. 2. 零點(diǎn)遷移法零點(diǎn)遷移法應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域:如果冷端不是0,但十分穩(wěn)定的場(chǎng)所(如恒溫車(chē)間)。實(shí)質(zhì):實(shí)質(zhì):在測(cè)量結(jié)果中人為地加一個(gè)恒定值,因?yàn)槔涠藴囟确€(wěn)定不變,電動(dòng)勢(shì)EAB(TH,0)是常數(shù),利用指示儀表上調(diào)整零點(diǎn)的辦法,加大某個(gè)適當(dāng)?shù)闹刀鴮?shí)現(xiàn)補(bǔ)償。3. 3. 冷端補(bǔ)償器法冷端補(bǔ)償器法 利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢(shì)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢(shì)的變化值。不平衡電橋由R1、R2、R3(錳銅絲繞制)、RCu(銅絲繞制)四個(gè)橋臂和橋路電源組成。 設(shè)計(jì)時(shí),在0下使電橋平衡(R1=R2=R3=RCu),此時(shí)Uab=0 ,電橋?qū)x表讀數(shù)無(wú)影響。 注意:橋臂RCu必須和熱電偶的冷端靠近,使處于同一溫度之下。 mVEAB(T,T0)T0T0TAB+-abUUabRCuR1R2R3RT0 Ua Uab EAB(T,T0)4. 4. 軟件處理法軟件處理法 對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

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