傳感器原理與應(yīng)用習(xí)題第7章熱電式傳感器(編輯修改稿)
2025-04-20 06:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動(dòng)勢的大小，就可測得溫度的大小。⑤熱電偶三定律：a 中間導(dǎo)體定律：熱電偶測溫時(shí)，若在回路中插入中間導(dǎo)體，只要中間導(dǎo)體兩端的溫度相同，則對熱電偶回路總的熱電勢不產(chǎn)生影響。在用熱電偶測溫時(shí)，連接導(dǎo)線及顯示一起等均可看成中間導(dǎo)體。b 中間溫度定律：任何兩種均勻材料組成的熱電偶，熱端為T，冷端為T 時(shí)的熱電勢等于該熱電偶熱端為T冷端為Tn時(shí)的熱電勢與同一熱電偶熱端為Tn，冷端為T0時(shí)熱電勢的代數(shù)和。應(yīng)用：對熱電偶冷端不為0度時(shí)，可用中間溫度定律加以修正。熱電偶的長度不夠時(shí)，可根據(jù)中間溫度定律選用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償線路。c參考電極定律：如果A、B兩種導(dǎo)體（熱電極）分別與第三種導(dǎo)體C（參考電極）組成的熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為（T，T0）時(shí)分別為EAC（T，T0）和EBC（T，T0），那么受相同溫度下，又A、B兩熱電極配對后的熱電勢為EAB（T，T0）= EAC（T，T0） EBC（T，T0）實(shí)用價(jià)值：可大大簡化熱電偶的選配工作。在實(shí)際工作中，只要獲得有關(guān)熱電極與標(biāo)準(zhǔn)鉑電極配對的熱電勢，那么由這兩種熱電極配對組成熱電偶的熱電勢便可由上式求得，而不需逐個(gè)進(jìn)行測定。⑥誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響減小誤差的措施有：a 0oC恒溫法b 計(jì)算修正法（冷端溫度修正法）c 儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法d 熱電偶補(bǔ)償法e 電橋補(bǔ)償法f 冷端延長線法。720 試述熱電偶測溫的基本原理和基本定理。答：熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的熱電效應(yīng)。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動(dòng)勢的大小，就可測得溫度的大小?；径ɡ硪姷?題。721 試比較電阻溫度計(jì)與熱電偶溫度計(jì)的異同點(diǎn)。答：電阻溫度計(jì)利用電阻隨溫度變化的特性來測量溫度。熱電偶溫度計(jì)是根據(jù)熱電效應(yīng)原理設(shè)計(jì)而成的。前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值的大小，后者將溫度轉(zhuǎn)換為電勢大小。相同點(diǎn)：都是測溫傳感器，精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。722 試解釋負(fù)電阻溫度系數(shù)熱敏電阻的伏安特性并說明其用途。答：伏安特性表征熱敏電阻在恒溫介質(zhì)下流過的電流I與其上電壓降U之間的關(guān)系。當(dāng)電流很小時(shí)不足以引起自身發(fā)熱，阻值保持恒定，電壓降與電流間符合歐姆定律。當(dāng)電流IIs時(shí)，隨著電流增加，功耗增大，產(chǎn)生自熱，阻值隨電流增加而減小，電壓降增加速度逐漸減慢，因而出現(xiàn)非線性的正阻區(qū)ab。電流增大到Is時(shí)，電壓降達(dá)到最大值Um。此后，電流繼續(xù)增大時(shí)，自熱更為強(qiáng)烈，由于熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)大，阻值隨電流增加而減小的速度大于電壓降增加的速度，于是就出現(xiàn)負(fù)阻區(qū)bc段。研究伏安特性，有助于正確選擇熱敏電阻的工作狀態(tài)。對于測溫、控溫和溫度補(bǔ)償，應(yīng)工作于伏安特性的線性區(qū)，這樣就可以忽略自熱的影響，使電阻值僅取決于被測溫度。對于利用熱敏電阻的耗散原理工作的場合，例如測量風(fēng)速、流
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