【文章內(nèi)容簡介】 儀 表T oT 1 T 2A BC CET圖 77測溫差電路 回路內(nèi)的總電勢為 : 1 0 0 2 0 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )T A B B D D B B A A C C AE e T e T e T e T e T e T? ? ? ? ? ?因為 C、 D為補償導線，其熱電性質(zhì)分別與 A、 B材料性質(zhì)相同，所以可以認為 : 0( ) 0BDeT ?0( ) 0DBeT ?0( ) 0ACeT ?0( ) 0CAeT ?所以 : ! 如果連接導線用普通銅導線，則必須保證兩熱電偶的冷端濕度相等．否則測量結果是不準的。 12( ) ( )T A B A BE e T e T??測量平均溫度的測溫線路 A BA BETA B0T0T ?0T ??儀 表3T1T2T1R 2R 3R 測量平均溫度的方法通常用幾只同型號的熱電偶并聯(lián)在一起，例如，如圖 7— 8所示 ,要求三只熱電偶都工作在線性段。在測量儀表中指示的為三只熱電偶輸出電勢的平均值 : 1 2 33TE E EE ???圖 78 測量幾點溫度之和的測溫線路 : 利用同類型的熱電偶串聯(lián)如圖 79所示，可以測量幾點溫度之和，也可以測量幾點的平均溫度。 A BA BETA B0T 0T0T儀 表3T1T2TD CD CDC0T0T0T0T圖 79 圖 7— 9是幾個熱電偶的串聯(lián)線路圖 。 這種線路可以避免并聯(lián)線路的缺點 。 當有一只熱電偶燒斷時 ， 總的熱電勢消失 ， 可以立即知道有熱電偶燒斷 。 同時由于總熱電勢為各熱電偶熱電勢之和 ， 故可以測量微小的溫度變化 。 圖中 C， D為補償導線 ， 回路的總熱電勢為 : 1 0 2 0 3 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )T A B D C A B D C A B D CE e T e T e T e T e T e T? ? ? ? ? ?因為 C、 D為 A、 B的補償導線，其熱電性質(zhì)相同、即： 0 0 0( ) ( ) ( )D C B A A Be T e T e T? ? ?1 0 2 0 3 01 0 1 0 1 0( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( , ) ( , ) ( , )T A B A B A B A B A B A BA B A B A BE e T e T e T e T e T e TE T T E T T E T T? ? ? ? ? ?? ? ?將其代入上式中得： 即回路的總熱電勢為各熱電偶的熱電勢之和。 若干只熱電偶共用一臺儀表的測量線路 在多點溫度測量時，為了節(jié)省顯示儀表，將若干只熱電偶通過模擬式切換開關共用一臺測量儀表，常用的測量線路，如圖 7— 10所示。 圖 710 若干只熱電偶共用一臺儀表的測量線路 常用的切換開關有密封微型精密繼電器和電子 模擬式開關兩類。例如精密繼電器器 JRW1M， 其接觸電阻＜ ，絕緣電阻 100M歐姆 ， 切換時間＜10ms． 它是慢速多點溫度測量時較為理想的一種機械切換開關。常用的電子切換開關有 AD7501， AD7503等。它們適用于快速測量。但是其接觸電阻較大。約在幾百歐姆。 熱 電 偶 信號調(diào)理 運算放大 A/D 轉(zhuǎn) 換 微處理器 顯示 鍵盤 六、在工業(yè)自動檢測中往往采用以下的檢測方案： 五、熱電偶冷端補償方式 熱電偶輸出的電勢是兩結點溫度差的函數(shù)。為了使輸出的電勢是被測溫度的單一函數(shù)，一般將 T作為被測溫度端， T0作為參比溫度端 (冷端 )。通常要求 T0保持為 ， 但在實際中做到這一點很困難。于是產(chǎn)生了熱電偶冷端補償問題。 冷端補償?shù)脑? 冰點器冷端補償法 將熱電偶的冷端置于冰水保溫瓶中，獲取熱電偶冷端的參考溫度。 3．恒溫槽方式冷端補償法 即將冷端置于恒溫槽中．如恒定溫度為 ℃ ，則冷端的誤差 為： 0T?0 1 0( , ) ( , 0 ) ( , 0 )E T T E T E T? ? ?其中 T為被測溫度。由式可見，雖然 ， 但是 個定值。只要在回路中加入相應的修正電壓，或調(diào)整指示裝置的超始位置，即可達到完全補償?shù)哪康模蚴窃跀?shù)據(jù)處理程序中加上一個固定的修整值。常用的恒溫溫度有 50 ℃ 和 0 ℃ 。 0??4．冷端自動補償方式 工業(yè)上，常采用冷端自動補償法。自動補償法是在熱電偶和測量儀表間接人一個直流不平衡電橋．也稱為 冷端溫度補償器。 如圖 7— 11所示。當熱電偶冷端溫度升高，導致回躍總電勢降低時，補償器感受到自由端的變化，產(chǎn)生一個電位差，其值正好等于熱電偶降低的電勢，兩者互相抵消以達到自動補償?shù)哪康摹? R 31R 2RRC uabRS 四 臂 電 橋 冷 端 補 償 器+E圖 711 冷端 補償器原理 ！ 必須注意： 設計時使電橋在 20℃ 處于平衡 ，所以此時應把儀表的機械零位調(diào)整到 20℃ 處，或在數(shù)據(jù)處理時應該所測得的熱電勢上加上 。不同類型的冷端補償器應與所用的熱電偶配套。常見的幾種冷端補償器如表所示。 ( 2 0 , 0 )E 第三節(jié) 熱電阻 熱電阻是利用導體的電阻隨溫度變化而變化的特性測量溫度的。因此要求作為測量用的 熱電阻材料必須具備以下特點 :(1)電阻溫度系數(shù)要盡可能大和穩(wěn)定。 (2)電阻率高。 (3)電阻與溫度之間關系最好成線性 (4)并且在較寬的測量范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理和化學性質(zhì)。目前應用得較多的熱電阻材料有鉑和銅等。 熱電阻由 電阻體、保護套和接線盒 等部件組成。其結構形式可根據(jù)實際使用制作成各種形狀．通常都是將雙線電阻絲繞在用石英、云母陶瓷和塑料等材料制成的骨架上．它們可以測量一 200一 500℃ 的溫度。 20 [ 1 ]tR R A t B t? ? ?一、常用的幾種熱電阻 由于鉑電阻物理、化學性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定．它能用作工業(yè)測溫元件和作為溫度標準。按國際溫標（ IPTs— 68） 規(guī)定，在 259． 34— 630． 74℃溫域內(nèi)，以鉑電阻溫度計作基準器。 鉑電阻與溫度的關系，在 0630． 74℃ 以內(nèi)為 ：