【正文】 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 傳感器技術及應用 機械 09 2021～ 2021第二學期 2021年 3月 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 熱電偶傳感器 ? 熱電阻與熱電偶的區(qū)別 ? 第一，信號的性質(zhì)不同，溫度的變化，使熱電阻產(chǎn)生電阻值變化；使熱電偶產(chǎn)生感應電壓的變化。 ? 第二，檢測的溫度范圍不一樣，熱電阻是低溫檢測（ 0150度），熱電偶是高溫檢測（ 01000度）。 ? 第三，從材料上分，熱電阻是一種金屬材料，熱電偶是雙金屬材料。 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 熱電偶傳感器 一、工作原理 ——熱電效應 ? 兩種不同材料 A、 B組成閉合回路， ? 兩節(jié)點 AB1， AB2 處于不同溫度 T和 T0， ? 回路中形成一 熱電勢 和相應的熱電流 i ， 該現(xiàn)象稱為 熱電效應 熱電偶工作原理及其工作定律 熱電勢 由兩部分組成：溫差電勢 和 接觸電勢 。 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 1. 接觸電勢 ? EAB(T)——A、 B兩種金屬在溫度 T 時的接觸電勢； ? 接觸電勢的大小與 溫度 T高低及 兩種導體中的電子密度 NA、 NB間差異有關。 T EAB(T) + － B A NA NB ? ?BAAB NNekTTE ln?接觸電勢 ——兩種材料之間 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 2. 溫差電勢 ——同一材料兩端 ? EA(T， T0)——導體 A兩端溫度為 T、T0時形成的溫差電動勢； ? T， T0——高低端的絕對溫度； A EA(T,To) T T0 dTTTE TT AA ? ??0),( 0傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 3. 回路總電勢 EAB(T， T0) = EAB(T) － EAB(T0) ＋ EA(T,T0) － EB(T,T0) ? 考慮溫差電勢較接觸電勢可忽略不計 ,有： EAB(T， T0) = EAB(T) － EAB(T0) 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 二、熱電耦工作定律 （一） 均質(zhì)導體定律 ——構(gòu)成熱電偶的基本定律 （二） 中間導體定律 ——熱電偶測量的基本定律 （三） 連接導體定律 —— 電路中應用補償導線節(jié)約貴金屬 （四） 中間溫度定律 ——計算修正的依據(jù) （五） 參考電極定律 ——熱電偶選配依據(jù) 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 (一 ) 均質(zhì)導體定律 （ 1）由一種均質(zhì)導體組成的閉合回路，不論其導體是否存在溫度梯度，回路中沒有電流 (即不產(chǎn)生電動勢 )； 熱端 冷端 熱端 冷端 反之，如果有電流流動，此材料則一定是非均質(zhì)的， 即 熱電偶必須采用兩種不同材料作為電極。 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應 工作定律 均值導體定律 中間導體定律 連接導體定律 補償導線 中間溫度定律 分度表 參考電極定律 熱電偶傳感器 熱電偶材料 標準熱電偶 熱電偶產(chǎn)品型號 熱電偶結(jié)構(gòu) 熱電偶的溫度補償 （ 2）當材料（ A， B）一定時， 熱電勢 僅與熱電偶兩端點溫度有關： EAB(T， T0) = EAB (T) － EAB (T0) ? 若使 EAB (T0) =C時 ，則： EAB(T， T0) = EAB (T) － C＝ f (T) ? 即 熱電勢為熱端溫度 T的單值函數(shù) ，這就是 熱電偶測溫原理 熱端 冷端 傳感器技術及應用 熱電式傳感器 2 熱電偶 工作原理 熱電效應