【正文】 化。若使 r1=r2 ,則 R3=Rt,就可消除引線電阻的影響。 M表內(nèi)阻很大，故電流近似為零。 碳電阻 273 ℃ ~ ℃ 液氦溫域 價(jià)格低廉，對磁場不敏感。 材料軟，重復(fù)性差。 特點(diǎn) 工業(yè)用銅熱電阻有 Cu50和 Cu100，有相應(yīng)分度表（ P90表 55） 。 ⑵ 銅電阻 銅電阻阻值與溫度變化之間的關(guān)系可近似表示為 ? ?tRR t ??? 10返回 第 2章 熱電式傳感器 優(yōu) 點(diǎn) （ 1 ）易提純； （ 2 ）物理、化學(xué)特性穩(wěn)定； （ 3 ）輸出近線性； （ 4 ）價(jià)格低廉。鉑熱電阻不同分度號亦有相應(yīng)分度表。鉑電阻在0~100℃ 時(shí)的最大非線性偏差小于 ℃ ； R0不同，Rt與 t 的關(guān)系也不同。 應(yīng)用于 200~600℃ 范圍內(nèi)的溫度測量。 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)是測量精度高，性能穩(wěn)定。 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 。 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 。 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 。/℃ 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)熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接顯示儀表時(shí)，如果熱電偶冷端溫度不是 0℃ ，但十分穩(wěn)定（如恒溫車間或有空調(diào)的場所），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量的實(shí)際溫度值。 被測溫度： T=1150+ 35=（ ℃ ） 特點(diǎn)： 計(jì)算簡單； 誤差大一點(diǎn)，但誤差不大于 ％。 T＝ T′＋ k TH 第 2章 熱電式傳感器 例題 用鉑銠 10－鉑熱電偶測溫 ， 已知冷端溫度TH=35℃ ， 這時(shí)熱電動勢為 ． 查 S型熱電偶的分度表 ， 得出與此相應(yīng)的溫度 T′ =1150℃ 。 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 ， 成為被測溫度 T。 mV A B T 銅導(dǎo)線 銅導(dǎo)線 試管 補(bǔ)償導(dǎo)線 熱電偶 冰點(diǎn)槽 冰水溶液 T0 儀表 補(bǔ)償導(dǎo)線 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 康銅熱電偶測某一溫度 T， 參比端在室溫環(huán)境TH中 ， 測得熱電動勢 EAB(T， TH)=， 又用室溫計(jì)測出 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℃ 。 這種辦法僅限于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用 。 直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢的關(guān)系時(shí)的約束條件是： 自由端（冷端）溫度必須為 0?C。 熱電偶并聯(lián)線路 （測量平均溫度） ? ?),(),(),(313 030202221 TTETTETTEEEEE ABABABT ?????????第 2章 熱電式傳感器 4. 熱電偶串聯(lián)線路 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )030201 +++++= TeTeTeTeTeTeE DCABDCABDCABT? ? ? ? ? ?000 TeTeTe ABBADC ??因?yàn)? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ?030201030201TTE TTETTETeTeTe TeTeTeEABABABABABABABABABT，－－－??????所以 T0 D C C T0 D T1 T2 儀表 T3 A B D C A B A B TET0 返回 第 2章 熱電式傳感器 五、熱電偶冷端補(bǔ)償方式 冰點(diǎn)槽法 計(jì)算修正法 補(bǔ)正系數(shù)法 零點(diǎn)遷移法 冷端補(bǔ)償器法 返回 第 2章 熱電式傳感器 熱電偶的分度表 —— 熱電偶的線性較差，多數(shù)情況下采用查表法 我國從 1991年開始采用國際計(jì)量委員會規(guī)定的“ 1990年國際溫標(biāo) ” （簡稱 ITS90）的新標(biāo)準(zhǔn)。Te39。TeTe39。 3— 絕緣基板 。 4 1 2 3 薄膜熱電偶 1— 熱電極 。目前我國試制的有鐵 — 鎳、鐵 — 康銅和銅 —康銅三種 ,尺寸為 60 6 。熱接點(diǎn)極薄 (～ m) 適用于對壁面溫度的快速測量。 2絕緣材料 。 熱端形狀不同 ， 可分為兩種形式 。 測溫范圍在 1100℃ 以下的有：鎳鉻 — 鎳硅 、 鎳鉻 — 考銅鎧裝式熱電偶 。多用鋁合金制成。 ?保護(hù)套管： 保護(hù)感溫元件免受介質(zhì)化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷的裝置，具有 耐 高溫 、耐腐蝕性能 ，材料有金屬、非金屬等。 第 2章 熱電式傳感器 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線接線圖 A B T Tn Tn C D T0 T0 M 由于 A與 C、 B與 D的熱電特性相同，由熱電偶的基本性質(zhì)可知： eAC（ Tn） = eBD（ Tn） =0，則回路總電動勢為 : ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?0000TTETeTeTeTeTeTeTeTeEABBAABDCABnCADCnBDAB，　　　?????????第 2章 熱電式傳感器 三、熱電偶的常用材料與結(jié)構(gòu) 熱電偶的常用材料 P81表 51 1. 普通工業(yè)用裝配式熱電偶 接線盒 保險(xiǎn)套管 絕緣套管 熱電偶絲 第 2章 熱電式傳感器 ?熱電偶絲（熱電極）： 直徑一般在 ，長度由使用情況、安裝條件、特別是工作端插入被測介質(zhì)深度決定，一般為 3002022mm。 返回 第 2章 熱電式傳感器 當(dāng) Tn=0℃ 時(shí)，則： ( ) ( ) ( )( ) ( )00=0+0=000，－，　　　　　　，TETETETETTEABABABABAB上式說明： 只要 A、 B組成的熱電偶在冷端溫度為零時(shí)的“熱電動勢 — 溫度”關(guān)系已知，則它在冷端溫度不為零時(shí)的熱電動勢即可知。 第 2章 熱電式傳感器 B B A Tn T T0 A A B 中間溫度定律 熱電偶在兩接點(diǎn)溫度分別為 T、 T0時(shí)的熱電動勢等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度分別為 T、 Tn和接點(diǎn)溫度分別為 Tn、 T0時(shí)的相應(yīng)熱電動勢的代數(shù)和。 第 2章 熱電式傳感器 ( ) ( ) ( )0ACAC0AC TeTeTTE －， =( ) ( ) ( )0BCBC0BC TeTeTTE －， =兩式相減得： ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? TeTeTeTeTeTeTeTeTTETTEBC0ACBCACBCBC0ACACBC0AC000－－－－－，－，???第 2章 熱電式傳感器 若一個(gè)熱電偶由 A、 B、 C三種導(dǎo)體組成，且回路中三個(gè)接點(diǎn)的溫度都相同，則回路總電動勢必為零，即： ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) 0 TeTeTeTeTeTe0BACB0ACBACBAC=++0=++0或 ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) TeTeTeTeTeTe0ABBC0ACABBCAC==0－－第 2章 熱電式傳感器 即導(dǎo)體 A與 B組成的熱電偶的熱電動勢也可知。 A A T T0 0),( 0