傳感器原理-pn結(jié)、熱電偶(編輯修改稿)
2025-06-17 03:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 50mm的 漆包銅線和康銅絲各一根 。 活動(dòng) 1： 了解熱電偶基本特性 （ 2） 2. 實(shí)驗(yàn)方法 ● 制作一個(gè)簡(jiǎn)易熱電偶 ● 將數(shù)字萬(wàn)用表?yè)苤罝C200 mV檔后接熱電偶，讀取此時(shí)電壓值 ● 加熱熱電偶的工作端（即絞緊連接點(diǎn)），觀察萬(wàn)用表電壓顯示值的變化；再將酒精燈逐漸遠(yuǎn)離熱電偶，觀察記錄電壓數(shù)值 熱電偶實(shí)驗(yàn)原理演示 結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。 熱電極 A 右端稱為：自由端（參考端、冷端） 左端稱為：測(cè)量端（工作端、熱端 ） 熱電極 B 熱電勢(shì) A B 活動(dòng) 2： 認(rèn)識(shí)熱電偶 觀察拆解后的普通熱電偶芯或未安裝的熱電偶絲，可以看出兩種不同的金屬材料構(gòu)成熱電偶的敏感元件。熱電偶芯（絲）就是熱電偶的核心部分。 活動(dòng) 將兩種不同材料的導(dǎo)體 A、 B的端點(diǎn)焊接起來(lái) ，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體 A、 B兩個(gè)接點(diǎn)溫度 T和 T0 之間存在差異時(shí)，回路中便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種效應(yīng)稱為熱電效應(yīng)。 熱電偶就是利用這一效應(yīng)進(jìn)行溫度檢測(cè)的。 熱電偶兩個(gè)電極的一端焊接在一起作為檢測(cè)端（也叫工作端、熱端）；將另一端開(kāi)路，用導(dǎo)線與儀表連接，這一端叫做自由端（也叫參考端、冷端）。 熱電效應(yīng)的本質(zhì)是熱電偶本身吸收了外部的熱能，在內(nèi)部轉(zhuǎn)換為電能的一種物理現(xiàn)象。 熱電勢(shì)的大小只與材料和結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān) 而熱電偶的內(nèi)阻與其長(zhǎng)短，粗細(xì)，形狀有關(guān) 熱電偶的工作原理 熱電偶兩端的熱電動(dòng)勢(shì)可以用下式表示： Et = EAB(t) – EAB(t0) 式中： Et ——熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)； EAB(t) ——溫度為 t時(shí)工作端的熱電動(dòng)勢(shì)； EAB(t0) ——溫度為 t0時(shí)自由端的熱電動(dòng)勢(shì)。 （ 1）中間導(dǎo)體定律 在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相等，該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。 熱電偶回路的主要性質(zhì) EABC(t,t0)=EAB(t,t0) （ C兩端接點(diǎn)溫度相同） C A B t t0 中間導(dǎo)體定律應(yīng)用舉例： a）可以引入各種儀表、連接導(dǎo)線等，也允許采用任意的焊接方法來(lái)焊制熱電偶 b）可以采用開(kāi)路熱電偶對(duì)液態(tài)金屬和金屬壁面進(jìn)行溫度測(cè)量 當(dāng)工作端和自由端溫度為 T和 T0時(shí)，用導(dǎo)體 A、 B組成熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)等于 AC熱電偶和 CB熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。 或 （ 2） 標(biāo)準(zhǔn)電極定律 t t0 A B t t0 A C t t0 C B = + 簡(jiǎn)化熱電偶的選配 （ 3
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