《電子技術(shù)應(yīng)用》
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熱電偶溫度傳感器工作原理
摘要: 在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時,,只要該材料兩個接點的溫度相同,,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,,即不受第三種金屬接入回路中的影響。
Abstract:
Key words :

熱電偶是一種感溫元件,,是一次儀表,。它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號, 通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度,。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通 過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,,這就是所謂的塞貝克效應(yīng),。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,,溫度較低的一端為自由 端,,自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,,不同的熱電偶具有不同的分度表,。

在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時,只要該材料兩個接點的溫度相同,,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,,在熱電偶測溫時,,可接入測量儀表, 測得熱電動勢后,,即可知道被測介質(zhì)的溫度,。

熱電偶溫度傳感器的工作原理

兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點的溫度不同時,在回路中就會產(chǎn)生電動勢,,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),,而這種 電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的,,其中,,直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償 端),;冷端與顯示儀表或配套儀表連接,,顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。

熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,,用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度,對于熱電偶的熱電勢,,應(yīng)注意如下幾個問題:

1:熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差,,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù),;

2 :熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小,,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關(guān),,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān),;

3:當(dāng)熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,,只與熱電偶的溫度差有關(guān),;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢僅 是工作端溫度的單值函數(shù),。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,,構(gòu)成一個閉合回路,如圖所示,。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,,兩 者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的,。

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