温度检测及仪表

温度检测及仪表第1页，共24页，2023年，2月20日，星期六工业常用的温度检测仪表热电偶温度计热电阻温度计（2）利用热电效应将两种不同的金属两端分别焊接起来，当两端温度不同时，回路中会产生电势，大小为：EAB（t，to）=f（t）－f（to

）（３）

利用导体或半导体电阻随温度变化导体：铜、铂半导体：热敏电阻（４）利用物体的辐射能随温度变化

E=KT4EAB（t，to）ABtot第2页，共24页，2023年，2月20日，星期六电场A－+ttot＞to当t≠to高温端电子

低温端

电动势eA（t，to）二、热电偶温度计1、测温原理（1）温差电势：一种金属的两端因温度不同产生的热电势。

eA（t，to）

eB（t，to）（－）（＋）形成温差电势扩散数值较小，可忽略第3页，共24页，2023年，2月20日，星期六则A金属电子B金属

A金属与B金属接触时，设NA＞

NB电动势eAB（t）AB－+tNA＞

NB（2）接触电势：不同金属相接触产生的电势。（＋）（－）扩散产生接触电势eAB（t），eAB（to）第4页，共24页，2023年，2月20日，星期六eA（t，to）AeB（t,，to）BtoteAB（t）eAB（to）EAB（t，to）EAB（t，to）＝eAB（t）－eAB（to）－eA（t，to）＋eB（t，to）≈eAB（t）－eAB（to）＝f（t）－f（to）≈f（t－to）EAB（t，t0）＝－EBA

（t，t0）＝EBA

（t0，t）＝－EAB

（t0，t）（3）回路总电势：工作端（热端）t自由端（冷端）t0第5页，共24页，2023年，2月20日，星期六说明：

当t0=0时，用实验方法测出不同温度下的电势，即得分度表。②t=toEAB（t，to）＝０③A=BEAB（t，to）＝０①热电偶产生的热电势不仅与所用材料种类有关，还与两接点温度有关；与热电偶几何尺寸无关；当材料、t0一定时，热电势只与t有关（但不是线性关系），通过测电势即可测温度。第6页，共24页，2023年，2月20日，星期六BAttoto2、基本定律EAB（t，to）只与t，t0有关，与第三种金属C无关，只要保证两接点温度相等。（2）

中间温度定律ttctctoBAABEAB（t，to）与中间温度tc无关。EAB（t，tc，

to）＝EAB（t，tc）＋

EAB（tc，

to）＋EAB(t,t0)－C（1）中间导体定律第7页，共24页，2023年，2月20日，星期六3、常用热电偶铂铑10—铂：S分度号镍铬—镍硅：K镍铬—铜镍：E注意：不同分度号分度表不同。（t0=0℃）E～t关系不同主要特点比较：SKE检测范围（℃）-20~1300（1600）-50~900（1200）-40~600（900）精度高中低灵敏度低中高价格高适中低第8页，共24页，2023年，2月20日，星期六4、冷端处理tt1AB作用：将冷端从温度较高、波动较大移到温度较低、相对稳定的地方。注意：①热电特性与所配热偶相同或相近。②使用温度范围（0～100℃）。（1）补偿导线t0A’B’补偿导线的方法也称是热偶冷端温度的部分（不完全）补偿法。③正负不能接错。利用中间温度定律，将热电偶用与其同型号的补偿导线延长。第9页，共24页，2023年，2月20日，星期六（2）冷端温度补偿EAB(t,t0)EAB(t,0)冰浴法：计算法：仪表零点调整法：补偿电桥法：补偿热电偶tt0AB’t0A’B’用冰槽使t0保持零度。（制造厂用）（实验室用）将仪表的机械零点调到t0（t0恒定）。（t0变化）用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。第10页，共24页，2023年，2月20日，星期六5、结构（1）普通型第11页，共24页，2023年，2月20日，星期六（2）套管型（铠装热电偶）热电极、绝缘材料、金属套管合为一体，具有细长、容易弯曲、热响应时间快、耐振动、耐温、抗压和坚固耐用等优点。第12页，共24页，2023年，2月20日，星期六6、热电偶温度计的组成tt0AB’t0A’B’显示表1.热电偶（感温元件）

2.显示仪表

3.连接导线（补偿导线及铜线）小结：①测温原理②使用补偿导线的目的及用法③冷端温度补偿方法及原理。作业：P9458、59、60、64题第13页，共24页，2023年，2月20日，星期六二、热电阻温度计1、原理：金属导体或半导体电阻的阻值随温度变化而变化金属导体：t↑→Rt↑半导体：t↑→Rt↓特点：低温段线性好，精度高，不用进行冷端温度补偿，但反应慢，不能测点温。第14页，共24页，2023年，2月20日，星期六2、组成感测元件热电阻显示仪表（不平衡电桥或平衡电桥）铜导线用三线制接入

名称分度号测温范围℃关系式特点铂电阻Pt10R0=10ΩPt100R0=100Ω0~650RPt＝R0(1+At+Bt2+Ct3)精度高、性能稳定、氧化性铜电阻CU50R0=50ΩCU100R0=100Ω－50～150Rcu＝R0(1+αt)Rcu＝Rt0(1+α△t)线性好、便宜、易提纯３、种类第15页，共24页，2023年，2月20日，星期六４、结构P87

5、引线方式（1）两线制引线电阻产生附加误差（2）三线制（工业用）引线电阻分别接入上下支路，可消除误差第16页，共24页，2023年，2月20日，星期六（3）四线制可完全可消除误差，用于精确测量。+-电位差计Rt第17页，共24页，2023年，2月20日，星期六第18页，共24页，2023年，2月20日，星期六第19页，共24页，2023年，2月20日，星期六第20页，共24页，2023年，2月20日，星期六小结：①常用热电阻种类、特点、原理、连接方式②测温元件的安装作业：能否用普通万用表测量热电阻？第21页，共24页，2023年，2月20日，星期六温度℃0123456789热电动势mV00.0000.0050.0110.0160.0220.0270.0330.0380.0440.050100.0550.0610.0670.0720.0780.0840.0900.0950.1010.107200.1130.1190.1250.1310.1370.1430.1400.1540.1610..167300.1730.1790.1850.1910.1970.2030.2100.2160.2220.228分度号：S冷端温度为0℃分度号：K冷端温度为0℃温度℃0123456789热电动势mV00.0000.0390.0790.1190.1580.1980.2380.2770.3170.357100.3970.4370.4770.5170.5570.5970.6370.6770.7180.758200.7980.8380.8790.9190.9601.0001.0411.0811.1221.162301.2031.2441.2851.3251.3661.4071.4481.4891.5291.570分度表第22页，共24页，2023年，2月20日，星期六例：K型热电偶测温，冷端温度为30℃，测得的热电势为24.9mV，求热端温度。解：EAB（t，0）＝EAB（t，30）＋EAB（30，0）＝24.9＋1.203＝26.103mV查分度表得t＝628.3℃EAB（t，0）＝EAB（t，t0）＋EAB（t0，0）真值＝测量值＋修正值第23页，共24页，2023年，2月20日，星期六用电