热电式传感器

热电式传感器第一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

实践证明，纯金属、铂、铜、铁和镍是比较适合的材料，其中主要应用的是铂和铜。

铂是一种贵重金属，其物理和化学性能非常稳定，是制造热电阻的最好材料，主要作标准电阻温度计。

铜可用来制造-50～150℃范围内工业用电阻温度外，特点是价格低廉，缺点是电阻率低，且容易氧化，一般用在较低温度和没有水分和浸蚀性的介质之中。

铂丝的电阻值与温度之间的关系在-200～0℃范围内，Rt＝R0[1+At+Bt2+C(t－100)t3]在0～850℃范围内，Rt＝R0[1+At+Bt2]

R0—当温度为0℃时的电阻值；

Rt—温度为t℃时的电阻值；A、B、C—由实验确定的常数。A＝3.90802×10-3/℃B=-5.802×10-7/℃2C＝-4.27350×10-12/℃4第八章热电式传感器第二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三铂电阻的主要技术指标等级分度号测温范围/C允许偏差/C电阻比R100/R0名义值允许误差APt10-200~850±(0.15+0.002|t|)1.385±0.001Pt100BPt10±(0.30+0.005|t|)Pt100第八章热电式传感器第三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三即便在氧化性介质中，其物理、化学性能都很稳定；易提纯，复现性好，有良好的工艺性；有较高的电阻率；在还原性介质中性能易受影响；电阻温度系数不太高；价格贵。铂电阻的特点第八章热电式传感器第四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三几种铂电阻第八章热电式传感器第五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器WZP系列装配式铂电阻

及铠装电阻芯

用于一般工业场测温

使用温度-200℃～700℃

高强度石英管测温铂电阻

温度范围-100°C至+500°C

适用于镀锌锅炉、耐酸、耐碱等强腐蚀场合

注:不耐氢氟酸及磷酸第六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器精密温度传感器

PtWD－1A型-100℃～300℃

误差小于0.1℃，精度为超A级

天燃气流量计

温度补偿用铂电阻

天燃气涡轮流量计等用油浸变压器用铂电阻第七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三医疗器械铂电阻第八章热电式传感器薄模铂电阻元件用于汽车工业、白色家电，食品加工业、医疗行业。

尺寸：2.3mm×2.1mm×0.9mm（长×宽×高）

线长10mm

第八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器防水封装铂电阻核心元件：德国进口精密铂电阻（PT100PT1000）

元件精度：±0.15℃(A级)±0.30℃(B级)

封装材料：镀镍铜管或不锈钢管

管料尺寸：ø4*25mm

连接线：PVC包胶电缆线（可选择耐高温型的）第九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三在-50～150℃温度范围内，铜电阻与温度之间的关系为：

Rt＝R0(1+At+Bt2+Ct3)

Rt—温度为t℃时的铜电阻值

R0—温度为0℃时的铜电阻值A、B、C—常数

A＝4.28899×10-3/℃ B＝-2.133×10-7/℃2 C＝1.233×10-9/℃3

铜丝的电阻值与温度之间的关系

目前，铂和铜生产是标准的。铂：Pt50、Pt100、Pt300主要是Pt100（R0＝50、100、300Ω）铜：Cu50、Cu100

铂的测温精度很高，达0.001℃

铜±0.5°（－50～50℃），±1℃（50～150℃）

第八章热电式传感器第十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三铜电阻的主要技术指标分度号测温范围/C允许偏差/C电阻比R100/R0名义值允许误差Cu50-50~150±(0.30+0.006|t|)1.428±0.002Cu100第八章热电式传感器第十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三2023/6/1112学习查“铂热电阻分度表”附录铂热电阻分度表

第十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三铜电阻的特点电阻率小；容易氧化；价格便宜。第八章热电式传感器第十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三WZC-111/Φ12*1000mmCu50

第八章热电式传感器第十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

热电阻的结构保护管内部导线绝缘管热电阻盖接线座骨架漆包铜线引出线铜热电阻结构示意图云母骨架铂丝弹簧支承片银引出线云母弹簧型玻璃封装型塑封型第八章热电式传感器第十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器R1R2R3ERtGRp

热电阻测量线路热电阻测温电桥三线连接法作用：①当温度变化时，导线长度和电阻温度系数相等，它们的电阻变化不会影响电桥的状态，即不会产生温度误差。②Rp的触点接触电阻和检流计串联，接触电阻的不稳定不会破坏电桥的平衡和正常工作状态。r2r1r3第十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三热电阻测温电桥四线连接法

当热电阻安装的地方比较远，则其导线电阻当环境温度变化时也要变化，会造成测量误差。图中R1、R2、R3为固定电阻，Rp为调零电位器第八章热电式传感器R1R2R3ERtGRpr1r2r3r4第十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三其它热电阻铁/镍热电阻：电阻温度系数比铂和铜高，电阻率也较大，可做成体积小、灵敏度高的温度计，但易氧化，不宜提纯且电阻与温度非线性，仅用于-50~100℃；用的较少。铟电阻：-269~-258℃

；测量精度高，灵敏度高，但重现性差。锰电阻：-271~-210℃

；灵敏度高，但脆性高，易损坏；炭电阻：-273~-268.5℃

；热容量小，灵敏度高，价格低，易操作，但热稳定性较差。第八章热电式传感器第十八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三§8-2热敏电阻传感器

热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件，与金属热电阻比较而言，具有温度系数高，灵敏度高，热惯性好（适宜动态测量）但其稳定性和互换性较差。温度半导体热敏电阻电阻铂热电阻金属的电阻随温度的升高而增大，但半导体却相反，它的电阻值随温度的升高而急剧减小，并呈现非线性。一、工作原理第八章热电式传感器第十九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

半导体这种温度特性，是因为半导体的导电方式是载流子（电子、空穴）导电。由于半导体中载流子的数目远比金属中的自由电子少得多，所以它的电阻率很大。随着温度的升高，半导体中参加导电的载流子数目就会增多，故半导体导电率就增加，它的电阻率也就降低了。热敏电阻正是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件。它是由某些金属氧化物按不同的配方比例烧结制成的。在一定的范围内，根据测量热敏电阻阻值的变化，便可知被测介质的温度变化。第八章热电式传感器第二十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三NTC热敏电阻的材料是一种由锰（Mn）、镍（Ni）、铜（Cu）、钴（Co）、铁（Fe）等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体，改变混合物的成分和配比就可以获得测温范围、阻值及温度系数不同NTC热敏电阻。它具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。

NTC热敏电阻应用广泛。二、热敏电阻的基本类型1、NTC热敏电阻

根据热敏电阻率随温度变化的特性不同，热敏电阻基本可分为三种类型。第八章热电式传感器第二十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三2、CTR热敏电阻CTR热敏电阻是以三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅氧化物的弱还原气氛中混合烧结而成，它呈半玻璃状，具有负温度系数。通常，CTR热敏电阻用树脂包封成珠状或厚膜形使用，其阻值在1k

Ω~10MΩ之间。

CTR热敏电阻随温度变化的特性属剧变型，具有开关特性，如左图所示。当温度高于居里点TC时，其阻值会减小到临界状态，突变的数量级为2~4。因此又称这类热敏电阻为临界热敏电阻。Tc温度T（℃）200150100500103101105107电阻率ρ（Ω.cm）第八章热电式传感器第二十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三3、PTC热敏电阻TNTC1062001000101102103104105107温度T（℃）电阻率ρ（Ω.cm）PTC热敏电阻是以钛酸钡掺合稀土元素烧结而成的半导休陶瓷元件，具有正温度系数。其温度特性曲线如左图所示，从特性曲线上可以看到PTC热敏电阻具有以下特性：

(1)当温度低于居里点TC时，具有半导体特性；

(2)当温度高于居里点TC时，电阻值随温度升高而急剧增大，至TN温度时出现负阻现象；

(3)具有通电瞬间产生强大电流而后很快衰减的特性。基于PTC热敏电阻的特性，可利用其自控作用，做成各种恒温器、限流保护元件或温控开关。还可以用PTC组成发热元件，功率一般为几瓦到数百瓦。第八章热电式传感器第二十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三三、热敏电阻的伏安特性RT＝A(T-1)exp(B/T)

RT—温度为T时电阻值

A—与材料和几何尺寸有关的常数

B—热敏电阻常数（与半导体物理性能有关）若已知T1和T2时电阻为RT1和RT2，则：第八章热电式传感器第二十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

将热敏电阻接上一个电流源，并在它两端测得端电压，可得到热敏电阻的伏安特性。····V（电压）IaImI（电流）d0abc曲线分四段，0－a段：电流小于Ia，功耗小，电流不足以使热敏电阻发热，元件上的温度基本是环境温度。此时热敏电阻相当于一个固定电阻，电压与电流之间符合欧姆定律。a－b段：随着电流增加，热敏电阻功耗增加，导致电流加热引起热敏电阻自身温度超过环境温度（介质温度），其阻值降低，因此出现非线性正阻区，电流增长速度＞阻值减小的速度。

c－d段：随着电流增加，为Im时，电压达到最大值，电流继续增加，热敏电阻本身加热更为剧烈，阻值迅速减小，阻值减小的速度大于电流增加的速度，出现c－d段负阻区。第八章热电式传感器第二十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三0－a段：正常使用热敏电阻测温时。

c－d段：可用来测量风速、真空度、流量等参数。热敏电阻非线性严重，使用中要进行非线性补偿。在硬件电路方法上，采用温度系数较小的电阻与热敏电阻串、并联接法，使得热敏电阻的电阻—温度曲线变为平坦。第八章热电式传感器第二十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三热敏电阻的特点电阻温度系数大，灵敏度高；形状多样，体积小，热惯性小，响应速度快；电阻值大，远距离测量时可不考虑导线电阻的影响；在-50C~350C范围内具有良好的稳定性；阻值分散性大、复现性差；非线性大；老化较快。第八章热电式传感器第二十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

典型的热敏电阻元件有圆形、杆形和珠形等，其结构及温度特性如图所示。

第八章热电式传感器第二十八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三热敏电阻的结构第八章热电式传感器第二十九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三实物图片第八章热电式传感器1.耗散系数：5mW/℃2.热时间常数:<10S3.测温范围:-40℃~~~+110℃主要用于电饭锅等烹饪用具。耐高温，反应快而精确第三十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器ABS材质外壳，PVC导线,用于电冰箱、冰柜。耐腐防潮1.耗散系数：5mW/℃2.热时间常数:<10S3.测温范围:-40℃~~~+110℃第三十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器铜质外壳，PVC导线，用于空调、饮水机铜制、不锈钢外壳，PVC导线，用于热水器第三十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器MZ4系列加热用PTC热敏电阻MZ5汽车测温用PTC热敏电阻第三十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器MZ41系列卷发器用PTC热敏电阻MZ6系列电机保护用PTC热检测器第三十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三§8-3热电偶传感器一、热电偶传感器的工作原理第八章热电式传感器赛贝克ThomasJohann

Seebeck1、热电效应赛贝克（Seebeck）效应(热电势)1821年赛贝克发现了铜、铁这两种金属的温差电现象。即在这两种金属构成的闭合回路中，对两个接头的中一个加热即可产生电流。在冷接头处，电流从铁流向铜。由于冷、热两个端（接头）存在温差而产生的电势差e，就是温差热电势。这种由两种不同的金属构成的能产生温差热电势的装置称为热电偶。

第三十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三2023/6/1136先看一个实验——热电偶工作原理演示

结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。

热电极A右端称为：自由端（参考端、冷端）

左端称为：测量端（工作端、热端）

热电极B热电势AB第三十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器

将两根不同材料的导体或半导体（A和B）联接起来构成一个回路，如果两个接合点处的温度不同（T0≠T），则在两导体向产生热电势，并在回路中有一定大小的电流，这种现象称为热电效应。AB1T0T2mA铜铁热电偶的温差热电势与温度关系曲线第三十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三AB1T0T2

由热电效应制成的测温传感器就是热电偶。测温时：

结点2置于被测温度场中，称为测量端（工作端、热端）；

结点1处于某一恒定温度（或已知温度），称为参考端（自由端或冷端）。

可见热电偶由温差产生的热电势是随介质温度变化而变化，即： Et＝eAB(T)－eAB(T0)；

eAB(T0)—温度为T0处热电势；

eAB(T)—温度为T处热电势。

Et—热电偶的热电势；第八章热电式传感器第三十八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三AB1T0T2热电偶示意图ABT0T测量仪表或电路热电偶与测量仪表连接示意图第八章热电式传感器第三十九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三2、热电偶的热电势经研究发现，热电势实际上由接触电势和温差电势组成。

由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体A和B的自由电子密度为NA和NB，且有NA>NB，电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散，达到动态平衡时，在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电动势。(1)接触电动势第八章热电式传感器第四十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器其大小可表示为：式中：K—波尔兹曼常数，K＝1.38×10-23

e—电子电荷量e=1.6×10-19C

NA(NB)为A(B)材料的自由电子密度。ABT0T接触电势第四十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

同一导体中的，如果两端温度不同，在两端间会产生电动势，即产生单一导体的温差电动势，这是由于导体内自由电子在高温端具有较大的动能，因而向低温端扩散的结果。高温端因失去电子而带正电，低温端由于获得电子而带负电，在高低温端之间形成一个电位差。温差电动势的大小与导体的性质和两端的温差有关。(2)温差电势第八章热电式传感器第四十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

σA—A材料的汤姆逊系数。（表示导体A两端的温度差为1℃时所产生的温差电动势）第八章热电式传感器ABT0T温差电势T>T0第四十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三(3)回路总电势回路接触电势回路温差电势第八章热电式传感器ab赛贝克（Seebeck）效应ABT0T总温差热电势T>T0第四十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器⑷几点讨论①如果组成热电偶的两个电极的材料相同，即使是两结点的温度不同也不会产生热电势。②组成热电偶的两个电极的材料虽然不相同，但是两结点的温度相同也不会产生热电势。③由不同电极材料A、B组成的热电偶，当冷端温度T0恒定时，产生的热电势在一定的温度范围内仅是热端温度T的单值函数。第四十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三1、中间导体定律二、热电偶的基本定律第八章热电式传感器

将由A、B两种导体组成的热电偶的冷端（T0端）断开而接入的三种导体C后，只要冷、热端的T0

、T保持不变，则回路的总热电势不变。BT0TABT0TT0AC第四十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三T>T0ABT0TT0C第八章热电式传感器ab第四十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三推导过程第八章热电式传感器

此定律具有特别重要的实用意义，因为用热电偶测温时必须接入仪表(第三种材料)，根据此定律，只要仪表两接入点的温度保持一致(T0)仪表的入就不会影响热电势。而且A、B结点的焊接方法也可以是任意的。第四十八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三2、参考电极定律（标准电极定律）BT0TACT0TABT0TC第八章热电式传感器

如果两种导体A、B分别与第三种导体C所组成的热电偶所产生的热电势是已知的，则这两种导体所组成的热电偶的热电势也是已知的，且

根据此定律，可以便于给出所有热电偶材料的有关参数，方便热电偶电极的选配。第四十九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三证明：第八章热电式传感器BT0TACT0TABT0TC第五十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三3、中间温度定律BT0TABT1TABT0T1A

这是中间温度定律，因为热电势与两个结的温度有关，要测得某一结所处的温度，则另一个结必须0℃，而实际上这样的条件是难办到的；但只要测得（E表示热电势，A、B表示两种不同金属，T、T1表示两个结处在T、T1温度下），并且可测得T1，则可以查表确定，用与的和，便可确定T处温度。第八章热电式传感器第五十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器对电极材料的要求：在同样的温差下产生的热电势大，且其热电势与温度之间呈线性或近似线性的单值函数关系；耐高温，抗辐射性能好，在较宽的范围内性能稳定；电导率高、电阻温度系数和比热容小；复制性和工艺性好，价格低廉。第五十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三三、常用的热电偶热电偶名称分度号极性化学成分100℃时电势(mV)使用温度允许误差长期短期(℃)铂铑10－铂LB-3正Pt90%Rh10%0.64313001600≤600＞600负Pt100%±2.4±0.4%t铂铑30－铂铑6LL2正Pt70%Rh30%0.03416001800≤600＞600负Pt94%Rh6%±3±0.5%t镍铬－镍硅EU-2正Cr9~10%Si0.4%Ni90%4.1010001200≤400＞400负Si2.5~3.0%Co≤0.6%Ni97%±4±0.75%t镍铬－考铜EA-2正Cr9~10%Si0.4%Ni90%6.95600800≤400＞400负Cu56~57%Ni43~44%±4±1%t铜－康铜正Cu100%4.26200300-200~-400-40~400负Cu55%Ni45%±2%t±0.75%第八章热电式传感器第五十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三2023/6/1154几种常用热电偶的热电势与温度的关系曲线分析

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（零度点）？第五十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三K热电偶的分度表

比较查出的3个热电势，可以看出热电势是否线性？第五十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器非标准化的热电偶

铁－康铜热电偶：灵敏度高高温热电偶：钨铼系热电偶，测温上限可达2450摄氏度低温热电偶：铜－铜锡0.005可测-271~-243摄氏度的低温；镍铬－铁金0.03可测-269~-0摄氏度第五十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三按结构分类——普通型第八章热电式传感器第五十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器按结构分类——铠装型第五十八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器按结构分类——隔爆型第五十九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三四、热电偶的使用1、冷端温度补偿及修正

在实际使用时，由于热电偶的热端（测量端）与冷端离的很近，冷端又暴露于空间，容易受到环境温度的影响，因而冷端温度很难保持恒定。为此需要进行温度补偿。

由热电偶测温原理可知，只有当热电偶的冷端温度保持不变，热电势才是被测温度的单值函数。

工程技术上使用的热电偶分度表和根据分度表刻划的测温显示仪表的刻度都是根据冷端温度为0℃而制作的。第八章热电式传感器第六十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三（1）0℃恒温法

将热电偶的冷端置于冰水混合物中，保证冷端温度恒定为0℃。根据热电偶测得的输出热电势，再查找该热电偶的分度表，即可得到测量端的温度。第八章热电式传感器第六十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器（2）热电势修正法在实际使用中，使冷端保持在0℃很不方便，有时也使冷端保持在某一恒定的温度Tn，这种情况下采取热电势修正法。

EAB(T,T0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,T0)

EAB

(T,Tn)—实测值；

EAB(Tn,T0)—冷端为0℃时，工作端为Tn区段热电势，可查分度表得到，即为修正法。第六十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三（3）电桥补偿法第八章热电式传感器第六十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

电桥补偿法是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度不在0℃时引起的热电势变化值，在热电偶与测温仪表之间串接一个直流不平衡电桥，电桥中的R1、R2、R3、由电阻温度系数很小的锰铜丝制作，另一桥臂的RT由温度系数较大的铜线绕制。电桥的4个电阻均和热电偶冷端处在同一环境温度，但由于RT的阻值随环境温度变化而变化，使电桥产生的不平衡电压的大小和极性随着环境温度的变化而变化，从而达到自动补偿的目的。补偿原理第八章热电式传感器第六十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器第六十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三(4)、冷端延长线

工业应用时，被测点与指示仪表之间往往有很长的距离，这就要求热电偶有较长的尺寸，但由于热电偶材料较贵，热电偶尺寸不能过长，所以冷端（即接仪表端）常常不能放到任意点上去；且冷端温度不可能恒定，是波动的，为解决这一问题，采用冷端延长线（或称冷端补偿导线）。第八章热电式传感器第六十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

所谓延长线实际上是把在一定温度范围内（一般为0～100℃）与热电偶具有相同热电特性的两种较长金属导线与热电偶配接。它的作用是将热电偶冷端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，从而消除冷端温度变化带来的影响，即该补偿导线所产生的热电势等于工作热电偶在此温度范围内产生的热电势。B′ABTT0TNTNA′冷端延长线连接示意图第八章热电式传感器第六十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三回路总电势为:Ec=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,T0)=EAB(T,T0)

上式证明了回路中总电势等于EAB(T,T0)，相当于冷端直接延伸到了温度为T0处，但并不能消除冷端温度不为0℃时产生的影响，应用前面介绍的修正方法把冷端修正到0℃。第八章热电式传感器第六十八页，共八十八页，编辑于2023年，星期三应用延长线应注意：①延长线只能与相应型号的热电偶配用，（专用）；②注意极性，不能接反（否则会造成更大的误差）；③延长线和热电偶连接处，两结点温度必须相同。热电偶补偿导线热端为100℃。冷端为0℃时的标准热电势(mV)正极负极材料颜色材料颜色铂铑—铂镍铬—镍硅镍铬—考铜铁—考铜铜—康铜铜铜镍、铬铁铜红红褐、绿白红镍铜康铜考铜考铜康铜白白白白白0.64土0.034.10士0.156.95士0.305.75土0.254.10土0.15第八章热电式传感器第六十九页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器补偿导线第七十页，共八十八页，编辑于2023年，星期三1.热电偶的测温线路冷端温度相同热电动势与温度呈线性关系注意：五、热电偶测温线路第七十一页，共八十八页，编辑于2023年，星期三五、热电偶测温线路1、热电偶直接与指示仪表配用

把n支相同型号的热电偶依次将正、负极相连接，则线路的总电势为：EG=E1+E2+…＋En=nE

串联线路中配用的仪表，按EG－T刻度。

若每支热电偶的绝对误差分别为ΔE1、Δ

E2、Δ

E3……Δ

En，则整个串联线路的绝对误差：第八章热电式传感器第七十二页，共八十八页，编辑于2023年，星期三如果Δ

E1＝Δ

E2＝…＝Δ

En＝Δ

E，则：串联线路的相对误差为：可见串联线路的相对误差为单支热电偶相对误差的倍。第八章热电式传感器第七十三页，共八十八页，编辑于2023年，星期三测两点间的温差第八章热电式传感器第七十四页，共八十八页，编辑于2023年，星期三§8-4热释电红外传感器

当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷，这种由于热变化产生的电极化现象，被称为热释电效应。通常，晶体自发极化所产生的束缚电荷被来自空气中附集在晶体外表面的自由电子所中和，其自发极化电矩不能显示出来。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心产生相对位移，晶体自发极化值就会发生变化，在晶体表面就会产生电荷耗尽。能产生热释电效应的晶体称为热释电体，又称为热电元件。热电元件常用的材料有单晶(LiTa03等）、压电陶瓷(PZT等）及高分子薄膜（PVFZ等）。一、热释电效应第八章热电式传感器第七十五页，共八十八页，编辑于2023年，星期三

如果在热电元件两端并联上电阻，当元件受热时，电阻上就有电流流过，在电阻两端也能得到电压信号。

这里所说的热释电红外传感器是指利用热电元件的热释电效应探测人体用的红外传感器。它适用于防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域。二、热释电红外传感器第八章热电式传感器第七十六页，共八十八页，编辑于2023年，星期三热释电红外传感器结构图第八章热电式传感器第七十七页，共八十八页，编辑于2023年，星期三第八章热电式传感器第七十八页，共八十八页，编辑