项目热电偶温度测量

商丘职业技术学院(教案)首页班级： 日期：年月日编号：工程二热电偶测量温度教学目教学目的与要求2、知道热电偶测量原理；3、知道热电偶的冷端补偿方式。(时间安排：4课时；任课教师：胡辉)本课重点与难点次序

重点、难点:热电偶冷端补偿方式。内 容1 一、生疏热电偶课 2 二、热电偶测温根本原理三、热电偶的冷端补偿四、热电偶测温线路堂 5 五、小结六、布置作业七、板书安排进程商丘职业技术学院教案纸第页商丘职业技术学院教案纸第页课程： 传感器应用技术 _学年第_ 学期第_周_月_日教 学 内 容 备注复习上节课内容：一、生疏热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特别热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。外有保护套管，用起来格外便利。二、热电偶测温根本原理理论说法：电子速率做为温度变量的根底，偶合到电量参数而显示。热电偶测温根本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个执着点之间存在温差时，就会发生高应，也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。依据以上原理，任何两种和两种以上的金属或者合金都可以构成热电偶，但是，不是任何金属都可以作为标准测量仪器的！还必需满足以下根本条件：1】材料廉价易得2】简洁提纯3】高熔点4】抗氧化5】信号具有较高的复现性6】信号要具有格外好的线性目前能够满足以上条件的热电偶如下：2、热电偶的种类及构造形成〔1〕国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一198811日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。(2)热电偶的构造形式为了保证热电偶牢靠、稳定地工作，对它的构造要求如下：①组成课程： 传感器应用技术 _学年第_ 学期第_周_月_日教 学 内 容 备注热电偶的两个热电极的焊接必需结实； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要便利牢靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。5安装尺寸。三、热电偶的冷端补偿〔特别是承受贵金属时〔自由端〕延长到温度比较稳定的掌握室内，连接到仪表端子上。必需指出，热电偶补偿导线的作用只起延长热电极，使热电偶的冷端移动到掌握室的仪表端子上，它本身并不能消退冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需承受其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃用热电偶补偿导线时必需留意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100℃，这里需要特别说明一下：网络上很多转载的技术资料都讲：补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100℃，其实，这个说法是错误的！特别工况下，可以选用热电偶延KXEX康铜补偿导线；JXTX间导体定律，这种补偿导线温度不受限制。还有一些热电偶比方：B306，这400从热电偶测温根本公式可以看到,对某一种热电偶来说热电偶产生的热电势只与工作端温度t和自由端温度t0EAB(t,t0)=eAB(t)-eAB(t0)热电偶的分度表是以t0=0℃作为基准进展分度的,而在实际使用过程中,参考端温度往往不0℃,那么工作端温度为t时,分度表所对应的热电势EAB(t,0)与热电偶实际产生的热电EAB(t,t0)之间的关系可依据中间温度定律得到下式EAB(t,0)=EAB(t,t0)+EAB(t0,0)由此可见,EAB(t,0)是参考端温度t0补偿导线法课程： 传感器应用技术 _学年第_ 学期第_周_月_日教 学 内 容 备注在实际测温时,需要把热电偶输出的电势信号传输到远离现场数十米的掌握室里的显示仪表或掌握仪表,这样参考端温度t0延长出来。工程中承受一种补偿导线,它通常由两种不同性质的廉价金属导线制成,而且在0~100℃温度范围内,要求补偿导线和所配热电偶具有一样的热电特性。冷端温度修正法承受补偿导线可使热电偶的参考端延长到温度比较稳定的地方,但只要参考端温度不等于0℃,需要对热电偶回路的电势值加以修正,修正值为EAB(t0,0度表中查出被测实际温度值。可得热电偶热电势的计算公式：E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)E(t,0)－表示冷端为零度，热端为tE(t,t0)－表示冷端为t0，热端为tE(t0,0)－表示冷端为零度，热端为t0例：用镍铬一镍硅热电偶测炉温时，其冷端温度to＝30℃，在直流电位差计上测得的电动势EAB(t,30)=38．500mV，求炉温为多少?镍铬一镍硅热电偶分度表〔自由端温度为0℃〕解：①查镍铬一镍硅热电偶K分度表得：②依据中间温度定律得：课程： 传感器应用技术 _学年第_ 学期第_周_月_日教 学 内 容 备注③查镍铬一镍硅热电偶K电桥补偿法补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压作为补偿信号,来自动补偿热电偶测量过程0℃或变化而引起热电势的变化值。不平衡电桥由三个电阻温度系数较小的锰铜丝绕制的电阻R1、R2、R3、电阻温度系数较大的铜丝绕制的电阻RCU补偿原理：将带有铜热电阻的补偿电桥与被补偿的热电偶串联，铜与热电偶的冷端置于同一温度场。室温时，电桥输出为零，当冷端温度变化时，铜电阻阻值变化造成电桥不平衡输出。此不平衡输出电压对热电偶输出变化有抵消作用。冰浴法课程： 传感器应用技术 _学年第_ 学期第_周_月_日教 学 内 容 备注四、热电偶测温线路〔如电子电位差计、数字表等配套使用,也可与温度变送器配套,转换成标准电流信号,以下图为典型的热电偶测温线路。如用一台显示仪表显示多点温度时,可按以下图连接,这样可节约显示仪表和补偿导线。课程： 传感器应用技术 _学年第_ 学期第_周_月_日教 学 内 容 备注五、小结：特别状况下,热电偶可以串联或并联使用,但只能是同一分度号的热电偶,且参考端应在可承受热电偶反向串联。利用热电偶并