第四章溫度測(cè)量ppt課件(編輯修改稿)
2025-04-18 05:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (4) 測(cè)量?jī)x表的基本誤差 ?4 電阻溫度計(jì) 概述 (1) 定義： 利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化 的性質(zhì)來(lái)測(cè)量溫度的溫度計(jì)叫電阻溫度計(jì)。 (2) 分類： 熱電阻、熱敏電阻。 定義：感溫元件是導(dǎo)體。 溫度特性：隨著溫度的升高電阻值升高。一般溫度 每升高 1 186。C，電阻值升高 ~%。 )1(320 CtBtAtRR t ????電阻值與溫度之間的關(guān)系為： 電阻溫度計(jì) 概述 定義：感溫元件是半導(dǎo)體。 溫度特性：隨著溫度的升高電阻值下降。一般溫度 每升高 1 186。C，電阻值下降 3~6%。 電阻值與溫度之間的關(guān)系為： )/e x p ( TBART ?電阻溫度計(jì) 概述 (4) 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定、靈敏度高、精度高、無(wú)參考端溫度補(bǔ)償問(wèn)題、測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、適于中低溫測(cè)量。 缺點(diǎn)：一般熱慣性較大、不能測(cè)點(diǎn)的溫度、精度受導(dǎo)線電阻影響。 (5) 常用電阻溫度計(jì) 鉑熱電阻、銅熱電阻 (3) 材料要求 在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)及物理性能穩(wěn)定，電阻溫度系數(shù)大、熱容量小、電阻與溫度之間的關(guān)系近于線性、容易復(fù)制和價(jià)格便宜等。 電阻溫度計(jì) 鉑熱電阻 (2) 溫度系數(shù)： ?= 186。C 1 (3) 常用鉑電阻溫度計(jì)： Pt100和 Pt10 (4) 常用溫度范圍： － 200~850 186。C (5) 允差： A級(jí) ?(+|t|)、 B級(jí) ?(+|t|) (6) 優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)物理性能穩(wěn)定、測(cè)溫精度高、易復(fù)制； 缺點(diǎn)：價(jià)格相對(duì)昂貴、不易在還原氣氛中使用。 )1(:8 5 0~0 20 BtAtRRC t ????)]1 0 0(1[:0~2 0 0 320 ?????? tCtBtAtRRC t?(1) 溫度 電阻關(guān)系 電阻溫度計(jì) 銅熱電阻 (1) 溫度 電阻關(guān)系： Rt=R0(1+?t) (2) 溫度系數(shù)： ?= 186。C 1 (3) 常用銅電阻溫度計(jì)： Cu100和 Cu50 (4) 常用溫度范圍： 50~150 186。C (5)允差： ?% R0 (6) 優(yōu)點(diǎn)： 電阻與溫度有良好的線性關(guān)系、溫度系數(shù)比鉑大、易復(fù)制、價(jià)廉； 缺點(diǎn) ：易氧化、溫度范圍小、尺寸大、響應(yīng)較慢 電阻溫度計(jì) 熱敏電阻 熱敏電阻是由氧化錳、氧化鎳、氧化鐵等金屬氧化物燒結(jié)而成的。 (1) 溫度 電阻關(guān)系： )11(00)()( TTBeTRTR??(4) 優(yōu)點(diǎn)： 溫度系數(shù)大、靈敏度高、不受引線電阻影響便于遠(yuǎn)距離測(cè)量、可制成任意大小和形狀、薄膜熱敏電阻的響應(yīng)可到毫秒量級(jí)； 缺點(diǎn)： 無(wú)統(tǒng)一分度表、非線性嚴(yán)重、互換性差、不適于高溫測(cè)量。 (2) 溫度系數(shù)： ?=B/T2 (3) 常用溫度范圍： 170~300 186。C 電阻溫度計(jì) 熱電阻的結(jié)構(gòu) 1引出線； 2鉑絲； 3 云母骨架； 4保護(hù)用云母片； 5銀綁帶； 6鉑電阻橫截面； 7保護(hù)套管； 8石英骨架； 9法蘭； 10接線盒 (b) 銅電阻 1 引線； 2塑料骨架； 3銅 線； 4內(nèi)保護(hù)套管； 5外保護(hù)套管 (a) 鉑電阻 電阻溫度計(jì) 熱電阻測(cè)量電路 平衡電橋法 (1) 兩線制 batx rrRR ???設(shè)3312 RRRRRx ??電橋平衡時(shí) : 由于 ra和 rb受環(huán)境溫度影響，因而無(wú)法精確測(cè)出 Rt，從而帶來(lái)測(cè)量誤差。 電阻溫度計(jì) 熱電阻測(cè)量電路 電橋平衡時(shí) : Rt+ra=(R3+rb)R2/R1 =R3+rb； 其中： R1 =R2， ra=rb=rc 則： Rt=R3 示值精度： 記錄精度： (2) 三線制 電阻溫度計(jì) 熱電阻測(cè)量電路 動(dòng)圈式儀表 原理： 國(guó)產(chǎn)動(dòng)圈式儀表的型號(hào)為 XCZ－ 102，精度為 。 注意事項(xiàng)：不允許在斷開(kāi)熱電阻時(shí)接通動(dòng)圈式儀表的電源，不然，會(huì)因動(dòng)圈內(nèi)有過(guò)大電流而損壞儀表。 電阻溫度計(jì) 熱電阻測(cè)量電路 電位差計(jì) NtNtttNNUURRIRURUI???電阻溫度計(jì) 熱電阻測(cè)量電路 恒流源法 IUR tt ?特點(diǎn)：恒流源內(nèi)阻高，可不計(jì)導(dǎo)線電阻的影響。精度只取決于恒流源的精度。 電阻溫度計(jì) 熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)誤差分析 (1) 熱電阻分度誤差 ?1 (2) 自熱效應(yīng)誤差 ?2 (3) 導(dǎo)線電阻變化帶來(lái)的誤差 ?3 (4) 顯示儀表的基本誤差 ?4 接觸式測(cè)溫技術(shù)及誤差分析 概述 接觸式測(cè)溫感受元件輸出＝被測(cè)對(duì)象溫度的兩個(gè)必須滿足的條件： (1) 熱力學(xué)平衡：感受元件與被測(cè)對(duì)象組成熱力學(xué)孤立系統(tǒng)，并達(dá)到熱平衡。 (2) 響應(yīng)速度：響應(yīng)能夠無(wú)延遲地跟隨被測(cè)對(duì)象溫度的變化而變化，即要使溫度計(jì)的熱容和熱阻都為零。 接觸式測(cè)溫技術(shù)及誤差分析 概述 解決辦法： (1) 分析被測(cè)對(duì)象，選擇合理的測(cè)溫技術(shù)，盡可能地減小各種影響測(cè)溫準(zhǔn)確度的因素； (2) 通過(guò)對(duì)各種影響因素的分析，使用簡(jiǎn)化的模型來(lái)對(duì)溫度計(jì)的輸出進(jìn)行一些近似的修正，以獲得準(zhǔn)確的溫度值。 流體溫度測(cè)量 接觸式測(cè)溫技術(shù)的一般問(wèn)題及熱平衡方程 )(0 jg TTAQ ?? ??(2) 測(cè)量端與周?chē)h(huán)境 之間的輻射換熱 (3) 測(cè)量端的導(dǎo)熱 xTfQ j???? ??][ 442,10 wjsR TTXAQ ?? ??][ 440 wj TTA ?? ??(1)測(cè)量端與氣流之間 的對(duì)流換熱 流體溫度測(cè)量 接觸式測(cè)溫技術(shù)的一般問(wèn)題及熱平衡方程 tTcVQ js ??? ?(4) 測(cè)量端的儲(chǔ)熱 測(cè)量端的熱平衡方程式為 : sr ??? ??即有： tTAcVxTAfTTTTT jjwjjg ??????????? )()(][0044???????從而得到： tTcV
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