传感器与检测技术西安铁路47课件

西安铁路职业技术学院传感器与检测技术热电偶传感器的温度补偿及应用热电偶测温是将温度的变化转换为热电势的变化，它们的对应关系是用分度表列出，而分度表上的值是在T0=0℃时测得的。因此，用热电偶的分度表查毫伏数温度时，必须满足T0=0℃的条件。在实际测温中，冷端温度常随环境温度而变化，这样T0不但不是0℃，而且也不恒定，将产生误差。因此要采用一些措施进行补偿或者修正。1.1冷端恒温法一、热电偶的温度补偿（1）0℃恒温法（2）其他恒温法将热电偶冷端置于0℃恒温容器中，从而保证冷端温度恒为0℃，此时热电偶的热电势与分度表一致。这种方法精度较高，适用于实验室或精密测量中。

将热电偶的冷端置于各种恒温器内，使之保持恒定温度，避免由于环境温度的波动而引入误差。这种方法最后还需要对热电偶进行冷端修正。1.2补偿导线法一、热电偶的温度补偿热电偶只有当冷端温度恒定时，产生的热电动势才与热端温度成单值函数关系。为了使冷端温度稳定，又节省热电偶的材料，通常采用补偿导线来延长热电偶的冷端，使之远离高温区。这种方法称为补偿导线法，即冷端温度延长法。1.2补偿导线法一、热电偶的温度补偿1.2补偿导线法一、热电偶的温度补偿1两根补偿导线与两个热电极的结点必须具有相同的温度。2只能与相应型号的热电偶配用，而且必须满足工作范围。3极性切勿接反。补偿导线法的注意事项1.3计算修正法一、热电偶的温度补偿当冷端温度T0保持恒定，但不等于0℃时，可采用计算修正法，对热电偶回路的测量电势值EAB（T，T0）加以修正。例题：用镍铬-镍硅热电偶测某一水池内水的温度，测出的热电动势为2.436mV。再用温度计测出环境温度为30℃（且恒定），求池水的真实温度解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(30，0)=1.203mV所以E(T，0)=E(T，30)+E(30，0)=2.436mV+1.203mV=3.639mV查分度表知其对应的实际温度为T=88℃，即池水的真实温度是88℃。1.4电桥补偿法一、热电偶的温度补偿补偿电桥（冷端补偿器）的作用：在冷端温度变化时，提供一个与热电偶冷端变化引起的热电势变化大小相等，但极性相反的补偿电势，使得测量电路输出热电势不随冷端温度变化的影响。如图所示。电桥补偿法可以在冷端温度无法恒定时对热电偶进行冷端补偿。1.4电桥补偿法一、热电偶的温度补偿2.1测量两点间的温差二、热电偶传感器的应用两个相同型号的热电偶并配有相同的补偿导线，如图所示，反向连接，则测量仪表测得E＝E1-E2，由此可得T1和T2的温度差。CT0DCT0T0T0E1E2ABBAT1T22.2测量多点的平均温度二、热电偶传感器的应用测量多点的平均温度—热电偶并联测量将N支相同型号热电偶的正负极分别连在一起。如果N支热电偶的电阻值相等，则并联电路总热电势等于N支热电偶的平均值，即E=（E1+E2+E3+…+EN）/N2.2测量多点的平均温度二、热电偶传感器的应用显示仪表

E1AB

E2AB

E3AB

ENABT1T2T3TN2.3测量多点的温度之和二、热电偶传感器的应用测量多点温度之和—热电偶串联测量将N支相同型号的热电偶正负极依次相联接若N支热电偶的各热电势分别为E1、E2、E3、…EN，则总电势为E=E1+E2+E3+…+EN=NE串联线路的总热电势为E的N倍，所对应的温度通过分度表查得。2.3测量多点的温度之和二、热电偶传感器的应用显示仪表T0T0T0T0T0

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