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文档简介
1、u概概 论论u热电偶温度传感器热电偶温度传感器u热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器u集成温度传感器集成温度传感器u其他温度传感器其他温度传感器了解温度传感器的作用、地位和分类了解温度传感器的作用、地位和分类理解热电效应定义,掌握热电偶三定律及相关计理解热电效应定义,掌握热电偶三定律及相关计算,热电偶冷端补偿原因及补偿方法算,热电偶冷端补偿原因及补偿方法掌握热敏电阻不同类型的特点、特性曲线及应用掌握热敏电阻不同类型的特点、特性曲线及应用场合场合掌握电流型、电压型、数字型三种集成温度传感掌握电流型、电压型、数字型三种集成温度传感器特点、工作原理和使用方法器特点、工作原理和使用方法了解其他温度传感
2、器工作原理了解其他温度传感器工作原理学习要点学习要点第一节 概 论 温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁多的传感器中,温度传感器是应用最广泛、发展最快繁多的传感器中,温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。的传感器之一。l温度是与人类生活息息相关的物理量。温度是与人类生活息息相关的物理量。l温度检测始于温度检测始于2000多年前。多年前。l工业、农业、商业、科研、国防、医学及环保等工业、农业、商业、科研、国防、医学及环保等部门都与温度有着密切的关系。部门都与温度有着密切的关系。l工业生产自动化流程,温度测量点要占全部测量工业生
3、产自动化流程,温度测量点要占全部测量点的一半左右。点的一半左右。因此,现代人类离不开温度,因此也离不开温度传感器。因此,现代人类离不开温度,因此也离不开温度传感器。 一、温度的基本概念一、温度的基本概念温度:衡量物体冷热程度的物理量。温度的高温度:衡量物体冷热程度的物理量。温度的高低反映了物体内部分子运动平均动能的大小。低反映了物体内部分子运动平均动能的大小。温标:表示温度大小的尺度是温度的标尺。温标:表示温度大小的尺度是温度的标尺。u热力学温标热力学温标thermodynamic temperature scaleu 水三相点水三相点 273.16K 开尔文开尔文u国际实用温标国际实用温标I
4、nternational practical temperature scaleu 冰点冰点 273.15K 开尔文开尔文u华氏温标华氏温标Fahrenheit temperature scaleu 华氏度华氏度 非法定计量单位非法定计量单位 华伦海特华伦海特u摄氏温标摄氏温标 Celsius temperature scaleu 常用温标常用温标 摄氏度摄氏度 摄耳修司摄耳修司 n=5(m-32)/9 二、温度传感器的特点与分类二、温度传感器的特点与分类u 随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化u 蒸气压的温度变化蒸气压的温度变化u 电极的温度变化电极的
5、温度变化u 热电偶产生的电动势热电偶产生的电动势u 光电效应光电效应u 热电效应热电效应u 介电常数、导磁率的温度变化介电常数、导磁率的温度变化u 物质的变色、融解物质的变色、融解u 强性振动温度变化强性振动温度变化u 热放射热放射u 热噪声热噪声1 1 温度传感器的物理原理温度传感器的物理原理(11(11种种) )诸多物理量或物诸多物理量或物理现象能够反映理现象能够反映出温度的变化出温度的变化物物理理现现象象体积热膨胀体积热膨胀电阻变化电阻变化温差电现象温差电现象导磁率变化导磁率变化电容变化电容变化压电效应压电效应超声波传播速度变化超声波传播速度变化物质物质 颜色颜色PN结电动势结电动势晶体
6、管特性变化晶体管特性变化可控硅动作特性变化可控硅动作特性变化热、光辐射热、光辐射种种类类铂电阻、热敏电阻铂电阻、热敏电阻热电偶热电偶BaSrTiO3陶瓷陶瓷石英晶体振动器石英晶体振动器超声波温度计超声波温度计示温涂料示温涂料 液晶液晶半导体二极管半导体二极管晶体管半导体集成电路温度传感器晶体管半导体集成电路温度传感器可控硅可控硅辐射温度传感器辐射温度传感器 光学高温计光学高温计1.气体温度计气体温度计 2. 玻璃制水银温度计玻璃制水银温度计3.玻璃制有机液体温度计玻璃制有机液体温度计 4.双金属温度计双金属温度计5.液体压力温度计液体压力温度计 6. 气体压力温度计气体压力温度计1 热铁氧体热
7、铁氧体 2 Fe-Ni-Cu合金合金特性与温度之间的关系要适中,并容易检特性与温度之间的关系要适中,并容易检 测和处理,且随温测和处理,且随温度呈线性变化度呈线性变化除温度以外,特性对其它物理量的灵敏度要低除温度以外,特性对其它物理量的灵敏度要低特性随时间变化要小特性随时间变化要小重复性好,没有滞后和老化重复性好,没有滞后和老化灵敏度高,坚固耐用,体积小,对检测对象的影响要小灵敏度高,坚固耐用,体积小,对检测对象的影响要小机械性能好,耐化学腐蚀,耐热性能好机械性能好,耐化学腐蚀,耐热性能好能大批量生产,价格便宜能大批量生产,价格便宜无危险性,无公害等无危险性,无公害等2.2.温度传感器应满足的
8、条件温度传感器应满足的条件3. 3. 温度传感器的种类及特点温度传感器的种类及特点l 接触式温度传感器l 非接触式温度传感器接触式温度传感器是将测温敏感元件直接与被测介质接接触式温度传感器是将测温敏感元件直接与被测介质接触,使被测介质与测温敏感元件进行充分热交换,当两触,使被测介质与测温敏感元件进行充分热交换,当两者具有相同温度时,达到测量的目的。这种传感器的测者具有相同温度时,达到测量的目的。这种传感器的测量精度较高,但由于被测介质的热量传递给传感器,从量精度较高,但由于被测介质的热量传递给传感器,从而降低了被测介质的温度,特别是被测介质热容量较小而降低了被测介质的温度,特别是被测介质热容量
9、较小时,会给测量带来误差。时,会给测量带来误差。非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线,从而测量物体的温度,可进行遥测。其制造成红外线,从而测量物体的温度,可进行遥测。其制造成本较高,测量精度却较低。优点是:不从被测物体上吸本较高,测量精度却较低。优点是:不从被测物体上吸收热量;不会干扰被测对象的温度场;连续测量不会产收热量;不会干扰被测对象的温度场;连续测量不会产生消耗;反应快等。生消耗;反应快等。热电偶、测温电阻器、热敏电阻、感温铁氧体、石英晶体振热电偶、测温电阻器、热敏电阻、感温铁氧体、石英晶体振动器、双金属温度计、压力式温
10、度计、玻璃制温度计、辐射动器、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、可控硅传感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、可控硅分分 类类特特 征征传传 感感 器器 名名 称称超高温用超高温用传感器传感器1500以上以上光学高温计、辐射传感器光学高温计、辐射传感器高温用高温用传感器传感器10001500光学高温计、辐射传感器、光学高温计、辐射传感器、热电偶热电偶中高温用中高温用传感器传感器5001000光学高温计、辐射传感器、光学高温计、辐射传感器、热电偶热电偶中温用中温用传感器传感器0500低温用低温用传感器传感器-2500极低温用极低温用
11、传感器传感器-270-250BaSrTiO3陶瓷陶瓷晶体管、热敏电阻、晶体管、热敏电阻、压力式玻璃温度计压力式玻璃温度计见表下内容见表下内容 测测 温温 范范 围围温度传感器分类(1)分分 类类特特 征征传传 感感 器器 名名 称称测温范围宽测温范围宽输出小输出小测温电阻器、晶体管、热电偶测温电阻器、晶体管、热电偶半导体集成电路传感器、半导体集成电路传感器、可控硅、石英晶体振动器、可控硅、石英晶体振动器、压力式温度计、玻璃制温度计压力式温度计、玻璃制温度计线性型线性型测温范围窄测温范围窄输出大输出大热敏电阻热敏电阻指数型指数型函数函数开关型开关型特性特性特定温度特定温度输出大输出大感温铁氧体、
12、双金属温度计感温铁氧体、双金属温度计 测测 温温 特特 性性温度传感器分类温度传感器分类(2)分分 类类特特 征征传传 感感 器器 名名 称称测定精度测定精度0.10.5铂测温电阻、石英晶体振动铂测温电阻、石英晶体振动器、玻璃制温度计、气体温器、玻璃制温度计、气体温度计、光学高温计度计、光学高温计温度温度标准用标准用测定精度测定精度0.55热电偶、测温电阻器、热敏电热电偶、测温电阻器、热敏电阻、双金属温度计、压力式温阻、双金属温度计、压力式温度计、玻璃制温度计、辐射传度计、玻璃制温度计、辐射传感器、晶体管、二极管、半导感器、晶体管、二极管、半导体集成电路传感器、可控硅体集成电路传感器、可控硅绝
13、对值绝对值测定用测定用管理温度管理温度测定用测定用相对值相对值15 测测 定定 精精 度度温度传感器分类(3)温差热电偶简称热电偶是目前温度测量中使用最温差热电偶简称热电偶是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。普遍的传感元件之一。特点:结构简单,测量范围宽、准确度高、热惯性小,特点:结构简单,测量范围宽、准确度高、热惯性小,输出信号为电信号便于远传或信号转换,还能用来测输出信号为电信号便于远传或信号转换,还能用来测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。微型量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。热电偶还可用于快速及动态温度的测量。第二节第二节
14、热电偶温度传感器热电偶温度传感器热电偶的工作原理热电偶的工作原理热电偶回路的性质热电偶回路的性质热电偶的常用材料与结构热电偶的常用材料与结构冷端处理及补偿冷端处理及补偿两种不同的导体或半导体两种不同的导体或半导体A A和和B B组合成闭合回路,组合成闭合回路,若导体若导体A A和和B B的连接处温度不同设的连接处温度不同设T TT0T0),),则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。这种现象早在这种现象早在18211821年首先由西拜克年首先由西拜克SeeSeebackbac
15、k发现发现, ,所以又称西拜克效应。所以又称西拜克效应。热电偶原理图热电偶原理图TT0AB 一、工作原理一、工作原理回路中所产生的电动回路中所产生的电动势,叫热电势。热电势,叫热电势。热电势势thermo-electric force由两部分组成,由两部分组成,即温差电势和接触电即温差电势和接触电势。势。热端热端冷端冷端1. 1. 接触电势接触电势eAB(T)BAABNNekTTeln)(eAB(T)导体导体A、B结点在温度结点在温度T 时形成的接触电动势;时形成的接触电动势;e单位电荷,单位电荷, e =1.610-19C; k波尔兹曼常数,波尔兹曼常数, k =1.3810-23 J/K
16、;NA、NB 导体导体A、B在温度为在温度为T 时的电子密度。时的电子密度。接触电势的大小与温度高低及导体中的电子密度有关。接触电势的大小与温度高低及导体中的电子密度有关。接触电势接触电势原理图原理图eA(T,T0)导体导体A两端温度为两端温度为T、T0时形成的温差电动势;时形成的温差电动势;T,T0高低端的绝对温度;高低端的绝对温度; A汤姆逊系数,表示导体汤姆逊系数,表示导体A两端的温度差为两端的温度差为1时所产生的时所产生的温差电动势,例如在温差电动势,例如在0时,铜的时,铜的 =2V/。2. 温差电势温差电势dTTTeTTAA0),(0温差电势原理温差电势原理由导体材料由导体材料A、B
17、组成的闭合回路,其接点温度分别为组成的闭合回路,其接点温度分别为T、T0,如果如果TT0,则必存在着两个接触电势和两个温差,则必存在着两个接触电势和两个温差电势,回路总电势:电势,回路总电势:BTATNNekTln00ln0BTATNNekTdTTTBA0)(T0TeAB(T)eAB(T0)eA(T,T0)eB(T,T0)AB3. 回路总电势回路总电势),(),()()(),(0000TTeTTeTeTeTTEBAABABABNAT、NAT0导体导体A在结点温度为在结点温度为T和和T0时的电子密度;时的电子密度; NBT、NBT0导体导体B在结点温度为在结点温度为T和和T0时的电子密度;时的电
18、子密度;A 、 B导体导体A和和B的汤姆逊系数。的汤姆逊系数。导体材料确定后,热电势的大小只与热电偶两导体材料确定后,热电势的大小只与热电偶两端的温度有关。如果使端的温度有关。如果使EAB(T0)=EAB(T0)=常数,则回路常数,则回路热电势热电势EAB(TEAB(T,T0)T0)就只与温度就只与温度T T有关,而且是有关,而且是T T的单值函数,这就是利用热电偶测温的原理。的单值函数,这就是利用热电偶测温的原理。只有当热电偶两端温度不同,热电偶的两导体材只有当热电偶两端温度不同,热电偶的两导体材料不同时才能有热电势产生。料不同时才能有热电势产生。热电偶回路热电势的大小只与组成热电偶的材料热
19、电偶回路热电势的大小只与组成热电偶的材料及两端温度有关;与热电偶的长度、粗细无关。及两端温度有关;与热电偶的长度、粗细无关。只有用不同性质的导体只有用不同性质的导体(或半导体或半导体)才能组合成热才能组合成热电偶;相同材料不会产生热电势,因为当电偶;相同材料不会产生热电势,因为当A、B两种导体是同一种材料时,两种导体是同一种材料时,ln(NA/NB)=0,也即,也即EAB(T,T0)=0。在实际测量中只需用仪表测出回路中总电势即可。由于在实际测量中只需用仪表测出回路中总电势即可。由于温差电势与接触电势相比较,其值很小,因此,在工程温差电势与接触电势相比较,其值很小,因此,在工程技术中认为热电势
20、近似等于接触电势。技术中认为热电势近似等于接触电势。在工程应用中,测出回路总电势后,用查热电偶分度表在工程应用中,测出回路总电势后,用查热电偶分度表的方法确定被测温度。的方法确定被测温度。由一种均质导体组成的闭合回路,不论其导体由一种均质导体组成的闭合回路,不论其导体是否存在温度梯度,回路中没有电流是否存在温度梯度,回路中没有电流(即不产即不产生电动势生电动势);反之,如果有电流流动,此材料;反之,如果有电流流动,此材料则一定是非均质的,即热电偶必须采用两种不则一定是非均质的,即热电偶必须采用两种不同材料作为电极。同材料作为电极。 二、热电偶回路的性质二、热电偶回路的性质1. 1. 均质导体定
21、律均质导体定律 E总总=EABT)+EBCT)+ECAT)= 0三种不同导体组成的热电偶回路TABCTT2. 2. 中间导体定律中间导体定律一个由几种不同导体材料连接成的闭合回路,一个由几种不同导体材料连接成的闭合回路,只要它们彼此连接的接点温度相同,则此回只要它们彼此连接的接点温度相同,则此回路各接点产生的热电势的代数和为零。路各接点产生的热电势的代数和为零。由A、B、C三种材料组成的闭合回路,那么两点结论:两点结论: l将第三种材料将第三种材料C接入由接入由A、B组成的热电偶回路,如组成的热电偶回路,如图,则图图,则图a中的中的A、C接点接点2与与C、A的接点的接点3,均处于相,均处于相同
22、温度同温度T0之中,此回路的总电势不变,即之中,此回路的总电势不变,即同理,图同理,图b中中C、A接点接点2与与C、B的接点的接点3,同处于温度,同处于温度T0之中,此回路的电势也为:之中,此回路的电势也为:EABT1, T2)=EABT1)-EABT2)EAB(T1,T2)=EAB(T1)-EABT2)T2T1AaBC23E ABAT023ABEABT1T2 CT0(a)(b)T0T0第三种材料第三种材料接入热电偶接入热电偶回路图回路图根据上述原理,在热电偶回路中接入电位计根据上述原理,在热电偶回路中接入电位计E,只要保证电位计与连接热电偶处的接点温度相只要保证电位计与连接热电偶处的接点温度
23、相等,不会影响回路中原来的热电势,接入的方等,不会影响回路中原来的热电势,接入的方式见下图所示。式见下图所示。 ET0T0TET0T1T1T电位计接入热电偶回路 EABT, T0)= EACT, T0)+ ECBT, T0)T0TEBA(T,T0)BAT0TEAC(T,T0)ACT0TECB(T,T0)CB2如果任意两种导体材料的热电势是已知的,如果任意两种导体材料的热电势是已知的,它们的冷端和热端的温度又分别相等,如图。它们的冷端和热端的温度又分别相等,如图。它们相互间热电势的关系为:它们相互间热电势的关系为:3. 3. 中间温度定律中间温度定律 如果不同的两种导体材料组成热电偶回路如果不同
24、的两种导体材料组成热电偶回路,其接点温度其接点温度分别为分别为T1、T2(如下图如下图)时时,则其热电势为则其热电势为EAB(T1, T2);当接点温度为当接点温度为T2、T3时,其热电势为时,其热电势为EAB(T2, T3);当接点温度为当接点温度为T1、T3时,其热电势为时,其热电势为EAB(T1, T3),那么那么BBA T2 T1 T3 AAB EABT1, T3)=EABT1, T2)+EABT2, T3)EABT1,T3)=EABT1, 0)+EA B0, T3) =EABT1, 0)-EABT3, 0)=EABT1)-EABT3) 对于冷端温度不是零度时,热电偶如何分度表的问题提
25、对于冷端温度不是零度时,热电偶如何分度表的问题提供了依据。如当供了依据。如当T2=0时,那么:时,那么:只要只要T1、T0不变,接入不变,接入AB后不管接点温度后不管接点温度T2如何变如何变化,都不影响总热电势。这便是引入补偿导线原理。化,都不影响总热电势。这便是引入补偿导线原理。EAB=EAB(T1)EAB(T0)阐明:当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料阐明:当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料A、B同样热电特性的材料同样热电特性的材料A、B(如图如图)即引入所谓补偿导即引入所谓补偿导线时,当线时,当EAA(T2)=EBB(T2)时,则回路总电动势为时,则回路总电动势为ABT1T2T2
26、ABT0T0热电偶补偿热电偶补偿导线接线图导线接线图E热电偶材料应满足:热电偶材料应满足:物理性能稳定,热电特性不随时间改变;物理性能稳定,热电特性不随时间改变;化学性能稳定,以保证在不同介质中测量时不被化学性能稳定,以保证在不同介质中测量时不被腐蚀;腐蚀;热电势高,导电率高,且电阻温度系数小;热电势高,导电率高,且电阻温度系数小;便于制造;便于制造;复现性好,便于成批生产。复现性好,便于成批生产。三、热电偶的常用材料与结构三、热电偶的常用材料与结构 1 1铂铂铂铑热电偶铂铑热电偶(S (S型型) ) 分度号分度号LB3LB3测量温度:长期:测量温度:长期:13001300、短期:、短期:16
27、001600。(一热电偶常用材料(一热电偶常用材料2 2镍铬镍铬镍硅镍硅( (镍铝镍铝) )热电偶热电偶(K(K型型) ) 分度号分度号EU2EU2测量温度:长期测量温度:长期10001000,短期,短期13001300。3 3镍铬镍铬考铜热电偶考铜热电偶(E(E型型) ) 分度号分度号EA2EA2测量温度:长期测量温度:长期600600,短期,短期800800。4 4铂铑铂铑3030铂铑铂铑6 6热电偶热电偶(B(B型型) ) 分度号分度号LL2LL2测量温度:长期可到测量温度:长期可到16001600,短期可达,短期可达18001800。几种持殊用途的热电偶几种持殊用途的热电偶(1铱和铱合
28、金热电偶铱和铱合金热电偶 如铱如铱50铑铑铱铱10钌热钌热电偶它能在氧化气氛中测量高达电偶它能在氧化气氛中测量高达2100的高温。的高温。(2钨铼热电偶钨铼热电偶 可使用在真空惰性气体介质可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中,使用温度范围或氢气介质中,使用温度范围3002000分度分度精度为精度为1。(3金铁金铁镍铬热电偶镍铬热电偶 主要用在低温测量,主要用在低温测量,可在可在2273K范围内使用,灵敏度约为范围内使用,灵敏度约为10V。(4钯钯铂铱铂铱15热电偶热电偶 输出性能高,在输出性能高,在1398时的热电势为时的热电势为47.255mV。 (6 6铜铜康铜热电偶,分度号康铜热电偶,分
29、度号MK MK 热电势略高于镍铬热电势略高于镍铬- -镍硅热电偶,约为镍硅热电偶,约为43V/43V/。复现性好,稳定性好,精。复现性好,稳定性好,精度高,广泛用于度高,广泛用于20K20K473K473K的低温实验室测量中。的低温实验室测量中。 (5 5铁铁康铜热电偶,分度号康铜热电偶,分度号TK TK 灵敏度高,线性灵敏度高,线性度好,可在度好,可在800800以下的还原介质中使用。以下的还原介质中使用。 (二常用热电偶的结构类型(二常用热电偶的结构类型1 1工业用热电偶工业用热电偶2 2铠装式热电偶又称套管式热电偶)铠装式热电偶又称套管式热电偶)3 3快速反应薄膜热电偶快速反应薄膜热电偶
30、方法方法 冰点槽法冰点槽法 计算修正法计算修正法 补正系数法补正系数法 零点迁移法零点迁移法 冷端补偿器法冷端补偿器法 软件处理法软件处理法四、冷端处理及补偿四、冷端处理及补偿缘由缘由热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差,为保证输出热电势是被测温度的单值数差,为保证输出热电势是被测温度的单值函数,必须使冷端温度保持恒定;函数,必须使冷端温度保持恒定;热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度00为依据,否则会产生误差。为依据,否则会产生误差。1. 1. 冰点槽法冰点槽法把热电偶的参比端置于冰水混合物容器里,使把热电偶的参
31、比端置于冰水混合物容器里,使T0=0T0=0。这种办法仅限于科学实验中使用。为。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,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。使相互绝缘。四、冷端处理及补偿四、冷端处理及补偿mVABABTCC仪表铜导线试管补偿导线热电偶冰点槽冰水溶液T02. 2. 计算修正法计算修正法用普通室温计算出参比端实际温度用普通室温计算出参比端实际温度THTH,利用公,利用公式计算式计算例例 用铜用铜- -康铜热电偶测某一温度康铜热电偶测某一温度T
32、T,参比端在室,参比端在室温 环 境温 环 境 T HT H 中 , 测 得 热 电 动 势中 , 测 得 热 电 动 势 E A B ( TE A B ( T ,TH)=1.979mVTH)=1.979mV,又用室温计测出,又用室温计测出TH=21TH=21,计,计算测量温度算测量温度T T的值。的值。解 : 查 此 种 热 电 偶 的 分 度 表 ,解 : 查 此 种 热 电 偶 的 分 度 表 ,EAB(21,0)=0.84mVEAB(21,0)=0.84mV,那么,那么EAB(TEAB(T,0)=EAB(T0)=EAB(T,21)+EAB(2121)+EAB(21,T0)T0) =1.
33、979+0.84 =1.979+0.84 =2.819(mV) =2.819(mV)再次查分度表,与再次查分度表,与2.819mV2.819mV对应的热端温度对应的热端温度T=69T=69。留意留意: :既不能只按既不能只按1.979mV1.979mV查表,认为查表,认为T=49T=49,也,也不能把不能把4949加上加上2121,认为,认为T=70T=70。EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)3. 3. 补正系数法补正系数法把参比端实际温度把参比端实际温度THTH乘上系数乘上系数k k,加到由,加到由EAB(TEAB(T,TH)TH)查分度表所得的温度上,成为被测温度
34、查分度表所得的温度上,成为被测温度T T。用公式表达即用公式表达即 式中:式中:TT为未知的被测温度;为未知的被测温度; T T为参为参比端在室温下热电偶电势与分度表上对应的某比端在室温下热电偶电势与分度表上对应的某个温度;个温度; TH TH室温;室温; kk为补正系数。为补正系数。例例 用铂铑用铂铑1010铂铂S S型热电偶测温,已知冷端温度型热电偶测温,已知冷端温度TH=35,TH=35,这时热电动势为这时热电动势为11.348mV11.348mV。计算被。计算被测温度。测温度。解:查分度表,得与此相应的温度解:查分度表,得与此相应的温度T=1150T=1150。再查补正系数表,对应于再
35、查补正系数表,对应于11501150的的k=0.53k=0.53。于。于是,被测温度是,被测温度 T=1150+0.53 T=1150+0.5335=1168.335=1168.3()用这种办法稍稍简单一些,比计算修正法误差用这种办法稍稍简单一些,比计算修正法误差可能大一点,但误差不大于可能大一点,但误差不大于0.140.14。 T T k T H例例 用动圈仪表配合热电偶测温时,如果把仪表的机械用动圈仪表配合热电偶测温时,如果把仪表的机械零点调到室温零点调到室温TH的刻度上的刻度上,在热电动势为零时,指针指在热电动势为零时,指针指示的温度值并不是示的温度值并不是0而是而是TH。而热电偶的冷端温度已。而热电偶的冷端温度已是是 T H , 则 只 有 当 热 端 温 度则 只 有 当 热 端 温 度 T = T H 时 , 才 能 使时 , 才 能 使EAB(T,TH)=0,这样,指示值就和热端的实际温度一致,这样,指示值就和热端的实际温度一致了。这种办法非常简便,而且一劳永逸,只要冷端温度了。这种办法非常简便,而且一劳永逸,只要冷端温度总保持在总保持在TH不变,指示值就永远正确。不变,指示值就永远正确。 4. 4. 零点迁移法零点迁移法应用
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