【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 偶的分度表查溫度與熱電勢(shì)的關(guān)系時(shí)的約束條件是： 自由端（冷端）溫度必須為 0?C。 第 2章 熱電式傳感器 K熱電偶 的分度表 比較查出的 3個(gè)熱電勢(shì)，可以看出熱電勢(shì)是否 線(xiàn)性？ 第 2章 熱電式傳感器 冰點(diǎn)槽法 把熱電偶的參比端置于冰水混合物容器里 ， 使T0=0℃ 。 這種辦法僅限于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用 。 為了避免冰水導(dǎo)電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路 ， 必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里 ， 浸入同一冰點(diǎn)槽 ， 使相互絕緣 。 mV A B T 銅導(dǎo)線(xiàn) 銅導(dǎo)線(xiàn) 試管 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn) 熱電偶 冰點(diǎn)槽 冰水溶液 T0 儀表 補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn) 第 2章 熱電式傳感器 計(jì)算修正法 室溫下計(jì)算出參比端實(shí)際溫度 TH: 例 用銅 康銅熱電偶測(cè)某一溫度 T， 參比端在室溫環(huán)境TH中 ， 測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì) EAB(T， TH)=， 又用室溫計(jì)測(cè)出 TH=21℃ , 查此種熱電偶的分度表可知 ，EAB(21,0)=， 故得 EAB(T， 0)=EAB(T， 21)+EAB(21， 0) =+ =(mV) 再次查分度表 ， 與 T=68℃ 。 注意 :既不能只按 ，認(rèn)為 T=49℃ ，也不能把 49℃ 加上 21℃ ，認(rèn)為 T=70℃ 。 EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0) 第 2章 熱電式傳感器 補(bǔ)正系數(shù)法 參比端實(shí)際溫度 TH乘上系數(shù) k， 加到由 EAB(T， TH)查分度表所得的溫度上 ， 成為被測(cè)溫度 T。 T： 被測(cè)溫度； T′： 參比端在室溫下熱電偶電勢(shì)與分度 表上對(duì)應(yīng)的某個(gè)溫度； TH： 室溫 （ 參比端實(shí)際溫度 ） ； k： 補(bǔ)正系數(shù) 。 T＝ T′＋ k TH 第 2章 熱電式傳感器 例題 用鉑銠 10－鉑熱電偶測(cè)溫 ， 已知冷端溫度TH=35℃ ， 這時(shí)熱電動(dòng)勢(shì)為 ． 查 S型熱電偶的分度表 ， 得出與此相應(yīng)的溫度 T′ =1150℃ 。 再?gòu)南卤碇胁槌?， 對(duì)應(yīng)于 1150℃ 的補(bǔ)正系數(shù) k=。 被測(cè)溫度： T=1150+ 35=（ ℃ ） 特點(diǎn)： 計(jì)算簡(jiǎn)單； 誤差大一點(diǎn)，但誤差不大于 ％。 第 2章 熱電式傳感器 — 溫度 T180。/℃ 補(bǔ)正系數(shù) k 鉑銠 10鉑 (S) 鎳鉻 鎳硅（ K） 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 — 1300 — 1400 — 1500 — 1600 熱電偶補(bǔ)正系數(shù) 第 2章 熱電式傳感器 零點(diǎn)遷移法 當(dāng)熱電偶通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)連接顯示儀表時(shí)，如果熱電偶冷端溫度不是 0℃ ，但十分穩(wěn)定（如恒溫車(chē)間或有空調(diào)的場(chǎng)所），可預(yù)先將有零位調(diào)整器的顯示儀表的指針從刻度的初始值調(diào)至已知的冷端溫度值上，這時(shí)顯示儀表的示值即為被測(cè)量的實(shí)際溫度值。 數(shù)字式溫度表 溫度 設(shè)定值 溫度值 設(shè)定鍵 第 2章 熱電式傳感器 例 用動(dòng)圈儀表配合熱電偶測(cè)溫時(shí) ， 如果把儀表的機(jī)械零點(diǎn)調(diào)到室溫 TH的刻度上 ,在熱電動(dòng)勢(shì)為零時(shí) ， 指針指示的溫度值并不是 0℃ 而是 TH。 而熱電偶的冷端溫度已是 TH,則只有當(dāng)熱端溫度 T=TH時(shí) ， 才能使EAB(T,TH)=0， 這樣 ， 指示值就和熱端的實(shí)際溫度一致了 。 這種辦法非常簡(jiǎn)便 ， 而且一勞永逸 ， 只要冷端溫度總保持在 TH不變 ， 指示值就永遠(yuǎn)正確 。 第 2章 熱電式傳感器 冷端補(bǔ)償器法 （ 電橋補(bǔ)償 ） 不平衡電橋由 R R R3(錳銅絲繞制 )、 RCu(銅絲繞制 )四個(gè)橋臂和橋路電源組成 。 設(shè)計(jì)時(shí) ， 在 0℃ 下使電橋平衡 (R1=R2=R3=RCu)， 此時(shí) Uab=0 ， 電橋?qū)x表讀數(shù)無(wú)影響 。 注意：橋臂 RCu必須和熱電偶的冷端靠近 ， 使處于同一溫度之下 。 mV EAB(T,T0) T0 T0 T A B + + a b U Uab RCu R1 R2 R3 R T0 Ua Uab EAB(T,T0) 供電 4V直流 ， 在 0～ 40℃ 或 20～ 20℃ 范圍起補(bǔ)償作用 。 返回 第 2章 熱電式傳感器 金屬熱電阻（鉑熱電阻、銅熱電阻等） 半導(dǎo)體熱敏電阻（ PTC、 NTC、 CTR） 熱電阻 溫度 電阻 第二節(jié) 熱電阻傳感器 主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中 鉑熱電阻 的測(cè)量精確度最高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 應(yīng)用于 200~600℃ 范圍內(nèi)的溫度測(cè)量。 第 2章 熱電式傳感器 第二節(jié) 熱電阻傳感器 一、金屬熱電阻 ? 熱電阻的材料要求 ? 常用熱電阻 ? 熱電阻結(jié)構(gòu) ? 熱電阻測(cè)量線(xiàn)路 二、熱敏電阻器 ? 熱敏電阻的結(jié)構(gòu) ? 熱敏電阻的種類(lèi) ? 熱敏電阻的基本特性 ? 熱敏電阻實(shí)物圖片 ? 熱敏電阻應(yīng)用 第 2章 熱電式傳感器 材料 溫度系數(shù) α （ 1/ ℃） 比電阻 ρ （ ? . m m2/m ） 溫度范圍 （ ℃ ） 特 性 鉑 3 . 9 2 10 3 0 . 0 9 8 1 2 0 0 ~ + 6 5 0 近線(xiàn)性 銅 4 . 2 5 10 3 0 . 0 1 7 0 5 0 ~ + 1 5 0 線(xiàn)性 鐵 6 . 5 0 10 3 0 . 0 9 1 0 5 0 ~ + 1 5 0 非線(xiàn)性 鎳 6 . 6 0 10 3 0 . 1 2 1 0 5 0 ~ + 1 0 0 非線(xiàn)性 （ 1） 電阻 溫度系數(shù) 大且穩(wěn)定，電阻值與溫度之間具有良好的 線(xiàn)性 關(guān)系 （ 2） 電阻率高、熱容量小，熱慣性小，反應(yīng)速度快 （ 3） 在測(cè)溫范圍內(nèi)，材料的物理、化學(xué)性能 穩(wěn)定 （ 4） 工藝性好，易復(fù)制、價(jià)格低 一、金屬熱電阻 熱電阻的材料要求 第 2章 熱電式傳感器 )1( 20 BtAtRR t ???0 ~ ℃ ])1 0 0(1[ 320 ttCBtAtRR t ????? 190℃ ~ 0℃ 其中， Rt、 R0 —— 溫度為 t ℃ 和 0 ℃ 時(shí)的電阻； A、 B、 C 為常數(shù)： A = 102 /℃ B = 107 /℃ C = 1012 /℃ 鉑電阻的阻值與溫度之間關(guān)系接近于線(xiàn)性 常用熱電阻 ⑴ 鉑電阻 第 2章 熱電式傳感器 可以看出，它們的 高次項(xiàng) 很小。鉑電阻在0~100℃ 時(shí)的最大非線(xiàn)性偏差小于 ℃ ； R0不同，Rt與 t 的關(guān)系也不同。 我國(guó)規(guī)定工業(yè)用鉑熱電阻有 Pt50和 Pt100（ P8889表 5 54）， 其中以 Pt100為常用。鉑熱電阻不同分度號(hào)亦有相應(yīng)分度表。 )1( 20 BtAtRR t ???0 ~ ℃ ])1 0 0(1[ 320 ttCBtAtRR t ????? 190℃ ~ 0℃ 第 2章 熱電式傳感器 其中， A、 B、 C為常數(shù)： A = 103 /℃ B = 107 /℃ 2 C = 109 /℃ 3 50 ℃ ~ 150℃ 模型 1：精確計(jì)算時(shí) 模型 2：簡(jiǎn)便計(jì)算，常用二項(xiàng)式計(jì)算 Rt、 R0 ：溫度為 t ℃ 和 0℃ 時(shí)的電阻； ： 溫度為 0℃ 時(shí)的溫度系數(shù)， 103 /℃ 103 /℃ 。 ⑵ 銅電阻 銅