第十章溫度測(cè)量(編輯修改稿)
2024-08-28 13:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00( , ) ( , ) ( , )A B A B a A B aE T T E T T E T T??已知參比端為 0oC時(shí)的熱電勢(shì)和溫度的關(guān)系 ，則兩端點(diǎn)在任意溫度時(shí)的熱電勢(shì)為： ( , ) ( , 0) ( , 0)AB a AB AB aE t t E t E t??32 （ 5）標(biāo)準(zhǔn)電極定律 兩種導(dǎo)體 A、 B分別與第三種導(dǎo)體 C組成熱電偶 ，如果 A、 C和 B、 C熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)已知 、 那么這兩種導(dǎo)體 A、 B組成的熱電偶產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)可由下式求得 0 0 0( , ) ( , ) ( , )AB AC BCE T T E T T E T T??33 (四 ) 熱電偶的參比端處理 為使熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)與被測(cè)量間呈單值函數(shù)關(guān)系 ， 熱電偶的參比端溫度必須固定 。 熱電偶的溫度－熱電動(dòng)勢(shì)關(guān)系以及分度表是在參比端為 0?C得到的 。 可采用以下方法處理 。 (1) 0?C恒溫法 將冰水混合物放置在保溫容器中，使熱電偶的參比端保持在穩(wěn)定的 0?C環(huán)境。 34 （ 2）參比端溫度修正法 當(dāng)熱電偶參比端為不等于 0 ?C時(shí) ， 需對(duì)儀表的示值加以修正 。 修正公式： ( 中間溫度定律 ) 00( , 0 ) ( , ) ( , 0 )E T C E T t E t C? ? ? ?35 (3）電橋補(bǔ)償法 AB x a bU E U??36 （ 4）補(bǔ)償導(dǎo)線的應(yīng)用 補(bǔ)償導(dǎo)線就是用熱電性質(zhì)與熱電偶相近的材料制成導(dǎo)線 ， 用它將熱電偶的 參比端延長(zhǎng)到需要的地方 ， 而且不會(huì)對(duì)熱電偶回路引入超出允許的附加測(cè)溫誤差； 國(guó)際電工委員會(huì)也制定了補(bǔ)償導(dǎo)線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ， 適合于標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶使用 。 37 38 電阻溫度計(jì) 利用 導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化 這一性質(zhì)做成的溫度計(jì)稱為電阻溫度計(jì) 。 大多數(shù)金屬在溫度升高 1?C 時(shí)電阻將增加 ％ ～ ％ 。 半導(dǎo)體電阻一般隨溫度升高而減小 ， 其靈敏度比金屬高 ， 每升高 1 ?C ， 電阻約減小 2％ ～ 6％ 。 目前由純金屬制造的熱電阻的主要材料是 鉑 、 銅和鎳 。 39 (一 ) 鉑電阻溫度計(jì) 鉑 是一種貴金屬 。 它的特點(diǎn)是 精度高 ， 性能穩(wěn)定性 ，耐氧化性能很強(qiáng) 。 鉑在 1200?C以下都能保證上述特性 。 鉑很容易提純 ， 復(fù)現(xiàn)性好 ， 可制成很細(xì)的鉑絲（ ） 或極薄的鉑箔 。 與其它材料相比 ，鉑有較高的電阻率 ， 因此普遍認(rèn)為是一種較好的熱電阻材料 。 缺點(diǎn)：鉑電阻的電阻溫度系數(shù)比較??； 價(jià)格貴 40 在 0?C 以上 ， 其電阻與溫度的關(guān)系接近于直線 ， 其電阻溫度系數(shù) A為 103/?C 。 按 IEC標(biāo)淮 ， 使用溫度已擴(kuò)大到 200～ 850 ?C， 初始電阻有 100?和 10?兩種 。 0 ( 1 )tR R A t??41 (二 ) 銅電阻溫度計(jì) 在測(cè)量精度要求不高 、 溫度較低的場(chǎng)合 ， 普遍地使用銅電阻 。 它可用來(lái)測(cè)量 50~+150?C的溫度 ， 在這溫度范圍內(nèi) ， 銅電阻和溫度呈線性關(guān)系： 03( 1 )4 . 2 5 ~ 4 . 2 8 1 0 /tR R A tAC ???? ? ?42 銅電阻的缺點(diǎn)是電阻率小。 制成相同阻值的電阻時(shí)，銅電阻絲要細(xì)，這樣機(jī)械強(qiáng)度就不高，或者就要長(zhǎng)，使體積增大。 銅很容易氧化，所以它的工作上限為 150 ?C 。但銅電阻價(jià)格便宜，因此仍被廣泛采用。 初始電阻有 100?和 50?兩種。 881 .7 1 09 .8 1 1 0CuPtmm????? ? ? ?? ? ? ?43 材料： 特點(diǎn)： 分類： （ 1）溫度系數(shù)大 → 靈敏度高 （為熱電阻 10100倍） （ 2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小 → 可以測(cè)量點(diǎn)溫度 （ 3）電阻率高、熱慣性小 → 適于動(dòng)態(tài)測(cè)溫 （ 4）易于維護(hù)、使用壽命長(zhǎng) → 適于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫 （ 5） 互換性差，非線性嚴(yán)重，精度低 正溫度系數(shù)熱敏電阻 (PTC) 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 (NTC) 臨界溫度系數(shù)熱敏電阻 (CTR) 半導(dǎo)體 半導(dǎo)體熱電阻 （ 6）成本低， 應(yīng)用廣泛 非線性 )11(0 0TTBT eRR??(三 ) 半導(dǎo)體熱敏電阻 44 (四 ) 熱電阻測(cè)量電路 熱電阻把溫度量轉(zhuǎn)換成電阻量，測(cè)量電阻通?？衫脷W姆表或電橋。 w 平衡電橋法 如果電阻 R1=R2， 當(dāng)熱電阻 Rt阻值隨溫度變化時(shí) ， 調(diào)節(jié)電位器 Rw的電刷位置 x， 使電橋處于平衡狀態(tài) ，則有 0twxR R RL??L、 R0——電位器有效長(zhǎng)度和總電阻 x——電刷位置 45 (五 ) 電阻溫度計(jì)的測(cè)溫誤差 熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的誤差包括： ? 熱電阻的基本誤差 ? 指示儀表的誤差 ? 電阻體自熱誤差 ? 引線電阻誤差 46 電阻溫度計(jì)的測(cè)溫誤差之一 ? 自熱誤差 由流過(guò)電阻體的電流引起
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