【正文】 測物體發(fā)射率 ελT=，測得亮度溫度TL=1100℃ ，求被測物體實際溫度？ 2 答：已知普朗克第二常數(shù) C2=, λe=,ελT=, TL=1100℃ =。 分析接觸測溫方法產(chǎn)生測溫誤差的原因，在實際應(yīng)用中有哪些措施克服？ 答：原因 主要包括沿測溫元件導(dǎo)熱引起的誤差和測溫元件熱輻射所引起的誤差等； 為了減少誤差 ,應(yīng)注意材料和結(jié)構(gòu)及安裝地點的選擇 ,并盡可能在測溫元件外部加同 4 溫屏蔽罩，加強測溫傳熱器與測溫物體間的熱聯(lián)系。而采用三線制會大大減小引線電阻帶來的附加誤差，提高精度。 注意的問題： ，以免造成不必要的誤差 （機械零點補償） 或其他干擾源，平行走線。 課后習(xí)題 國際實用溫標(biāo)的作用是什么？它主要由哪幾部分組成？ 答：作用：由其來統(tǒng)一各國之間的溫度計量。 非接觸式測溫 4 =εσT（全輻射定律） ：光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件、轉(zhuǎn)換電路和信號處理等 ：亮度溫度、輻射溫度 、比色溫度 4． 4 光纖溫度傳感器 3 ：靈敏度高；電絕緣性好，可適用于強烈電磁干擾、強輻射的惡劣環(huán)境；體積小、重量輕、可彎曲；可實現(xiàn)不帶電的全光型探頭。 250℃ 650℃ ，分度號為 Pt10（精度高）、 Pt100（常用）、 Pt1000（靈敏度高） 精度高，體積小，測溫范圍寬，穩(wěn)定性好，再現(xiàn)性 好，但價格貴。金屬熱電阻穩(wěn)定性高、互換性好、精確度高，可以用作基準(zhǔn)儀表。 中間導(dǎo)體定則（中間導(dǎo)體兩端溫度要相同） 中間溫度定則 EAB(T,To)=EAB(T,TC)+EAB(TC,To) 熱電偶的分度表參比端溫度為 0℃ ：熱電性能穩(wěn)定，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，熱電特性呈線性或近似線性，價格便宜 掌握 S、 K型熱電偶 ：熱慣性大，對溫度變化的響應(yīng)慢（絕緣管為瓷管） 凱裝型熱電偶：熱慣性小，對溫度的變化響應(yīng)快，撓性好，可彎曲，可以安裝在狹窄或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的測量場合。（必考） 熱電勢大小只與熱電極材料及兩端溫度有關(guān)，與熱偶絲的粗細和長短無關(guān)。 ：溫差電勢 接觸電勢 接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的性質(zhì)和接觸點的溫度 4. T 端稱為測量端或熱端， To 端稱為參比端或冷端。 接觸式測溫 熱電偶測溫 1．特點：測溫范圍寬，性能穩(wěn)定，有足夠的的測量精度，結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)效應(yīng)好，輸出為電信號，可遠傳，便于集中監(jiān)測和自動控制。 方法：接觸式測溫： 傳熱和對流 需要較好的熱接觸 由于測量環(huán)境特點，對溫度敏感元件的結(jié)構(gòu)和性能要求高 非接觸式測溫：熱輻射 特點：測溫響應(yīng)快，對被測對象干擾小，可測量高 溫、運動的被測對象。 關(guān)系：分辨率是靈敏度的一種反應(yīng)，一般說儀器的靈敏度高，則分辨率同樣也高。 關(guān)系：量程 =測量上限值 測量下限值 什么是儀 表的靈敏度和分辨率？兩者存在什么關(guān)系？ 靈敏度是儀表對被測參數(shù)變化的靈敏程度。 上下限：測量范圍的最小值和最大值。 執(zhí)行單元：是控制系統(tǒng)實施控制策略的執(zhí)行機構(gòu)，它負責(zé)將調(diào)節(jié)器的控制輸出信號按執(zhí)行結(jié)構(gòu)的需要產(chǎn)生相應(yīng)的信號，以驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)被控變量的調(diào)節(jié)作用。分為模擬式，數(shù)字式，圖形式。變：將各種參數(shù)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號；送：以供顯示或下一步調(diào)整控制用。 關(guān)系：二者緊密相關(guān)，相輔相成，是控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ) 典型檢測儀表控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的，各單元主要起什么作用？ 被控 ——檢測單元 ——變送單元 ——顯示單元 ——操作人員 對象 ——執(zhí)行單元 ——調(diào)節(jié)單元 — 1 作用：被控對象：是控制系統(tǒng)的核心 檢測單元：是控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)作用的及基礎(chǔ)，它完成對所有被控變量的直接測量，也可實現(xiàn)某些參數(shù)的間接測量。1 基本知識引論 測量范圍、測量上、下限及量程 測量范圍：儀器按照規(guī)定的精度進行測量的被測變量的范圍 測量下限：測量范圍的最小值 測量上限：測量范圍的最大值 量程：量程 =測量上限值 測量下限值 靈敏度：被測參數(shù)改變時，經(jīng)過足夠時間儀表指示值達到穩(wěn)定狀態(tài)后，儀表輸出變化量與引起此變化的輸入變化量之比 靈敏度 誤差 絕對誤差 ： 絕對誤差 = 示值－約定真值 相對誤差： 相對誤差（ %） = 絕對誤差 /約定真值 引用誤差： 引用誤差（ %） = 絕對誤差 /量程 最大引用誤差： 最大引用誤差（ %） = 最大絕對誤差 /量程 允許誤差： 最大引用誤差 ≤允許誤差 精確度 儀表的精確度通常是用允許的最大引用誤差去掉百分號后的數(shù)字來衡量。精確度劃分為若干等級，簡稱精度等級，精度等級的數(shù)字越小，精度越高 可靠度： 衡量儀表能夠正常工作并發(fā)揮其同能的程度 平均無故障工作時間 有效度 平均無故障工作時間 平均故障修復(fù)時間 課后習(xí)題 檢測及儀表在控制系統(tǒng)中起什么作用，兩者關(guān)系如何？ 檢測單元完成對各種參數(shù)過程的測量，并實現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)處理；儀表單元則是實現(xiàn)各種控制作用的手段和條件，它將檢測得到的數(shù)據(jù)進行運算處理，并通過相應(yīng)的單元實現(xiàn)對被控變量的調(diào)節(jié)。 變送單元：完成對被測變量信號的轉(zhuǎn)換和傳輸，其轉(zhuǎn)換結(jié)果須符合國際標(biāo)準(zhǔn)的信號制式。 顯示單元：將控制過程中的參數(shù)變化被控對象的過渡過程顯示和記錄下來，供操作人員及時了解控制系統(tǒng)的變化情況。 調(diào)節(jié)單元：將來自變送器的測量信號與給定信號相比較，并對由此產(chǎn)生 的偏差進行比例積分微分處理后，輸出調(diào)節(jié)信號控制執(zhí)行器的動作，以實現(xiàn)對不同被測或被控參數(shù)的自動調(diào)節(jié)。 什么是儀表的測量范圍，上下限和量程？彼此有什么關(guān)系？ 測量范圍：是該儀表按規(guī)定的精度進行測量的被測變量的范圍。 量程：用來表示儀表測量范圍的大小。 分辨率是儀表輸出能響應(yīng)和分辨的最小輸入量，又稱儀表靈敏限。 4 溫度檢測 測溫方法及溫標(biāo) 測溫原理及方法 原理：通過溫度敏感元件與被測對象的熱交換，測量相關(guān)的物理量，即可確定被測對象的溫度。 溫標(biāo) tF=32+tC 表 41 t(℃ )= 國際溫標(biāo)由定義固定點、內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器和內(nèi)插公式三部分組成。 2．原理 :基于熱電效應(yīng) ,即將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體練成閉合回路 ,當(dāng)兩個接點處的 2 溫度不同時、回路中將產(chǎn)生熱 電勢。 熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件：兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成回路，兩端接點處的溫度不同。（必考） 熱電極材料確定以后，熱電勢的大小只與溫度有關(guān)。（絕緣材料為氧化鎂或氧化鋁粉末，套管材料多為不銹鋼） ： 補償導(dǎo)線法：延長型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?；補償型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕疾煌? 參 比溫度測量計算方法； E（ T， 0） =E（ T， To） +E（ To， 0） 分 To 等于 0 和 To 不等于 0（重點） 參比溫度恒溫法； 補償電橋法 熱電阻測溫 ：金屬導(dǎo)體的熱脹冷縮 ：可遠傳、靈敏度高、無需參比溫度。 缺點：需要電源激勵，有自熱現(xiàn)象，影響測量精度。 40150℃ ，線性好 二線制 引線電阻帶來的附加誤差 三線制 消除引線電阻影響，提高測量精度 四線制 用于高精度的溫度測量 正溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻超過一定溫度（居里溫度）時隨溫度升高呈階躍性的增大； 負溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻隨溫度升高哦而減小。 、熒光光纖溫度傳感器、半導(dǎo)體光纖溫度傳感器、光纖輻射溫度計。 國際溫標(biāo)由定義固定點、 E(20,0)= 所以 E(t,0)= 即 t=115℃ 用分度號為 K的熱電偶 測溫，一直其參比端溫度為 25 度，熱端溫度為 750 度，其產(chǎn)生的熱電勢是多少？ 答：據(jù)題意所知所求電勢 E（ 750,25） =E（ 750,0） E(25， 0) 查 K型熱電偶分度表得 E(25， 0)= E（ 750,0） = 所以， E（ 750,25） == 在用熱電偶測溫時為什么要保持參比端溫度恒定？一般都采用哪些方法？ 答：若參比端溫度不能恒定則會給測量帶來誤差 方法： ：延長型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕枷?同；補償型：化學(xué)成分與被補償?shù)臒犭娕疾煌?；參比溫度測量計算方法；參比溫度恒溫法；補償電橋法 在熱電偶測溫電路中采用補償導(dǎo)線時，應(yīng)如何接線？需要注意哪些問題？ 答：正接正，負接負。 以電橋法測定熱電阻的電阻值時，為什么常采用三線制接線方法？ 答：二線制：傳感器電阻變化值與連接導(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器 的輸出值，由于導(dǎo)線電阻 帶來的附加誤差使實際測量值偏高，用于測量精度要求不高的場合，并且導(dǎo)線的長度不宜過長。 由各種熱敏電阻的特性，分析其各適用什么場合？ 答：正溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻超過一定溫度（居里溫度）時隨溫度升高呈階躍性的增大；適用場合： 負溫度系數(shù)的熱敏電阻：電阻隨溫度升高哦而減?。贿m用場合：可廣泛應(yīng)用于溫度測量、