【正文】 Tn,T0)的代數(shù)和，連接導(dǎo)體定律是工業(yè)上應(yīng)用補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行溫度測量理論的基礎(chǔ)。 第 2章 熱電式傳感器 證明： ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ?0000TTETeTeTeTeTeTeTTETTEABABABABnABnABABnABnAB，＝－－－，????即： ( ) ( ) ( )00 += TTETTETTE nABnABAB ， 為冷端溫度不是零度時熱電偶如何查分度表的問題提供了依據(jù)。 定律 4中導(dǎo)體 A與 A`， B與 B`材料相同時 ),(),(),( 00 TTETTETTTE nABnABnAB ??第 2章 熱電式傳感器 中間溫度定律表明： 當(dāng)在原來熱電偶回路中分別引入與導(dǎo)體材料 A、B相同熱電特性的材料 C、 D即引入所謂補(bǔ)償導(dǎo)線時，只要它們之間連接的兩點溫度相同，則總回路的熱電動勢與兩連接點溫度無關(guān)，只與熱電偶兩端的溫度有關(guān)。 ?絕緣管： 防止兩熱電極短路 的絕緣保護(hù)零件，形狀一般為圓形或橢圓型，偶絲穿孔而過，一般為氧化鋁或耐火陶瓷。 ?接線盒： 用來 固定接線座和連接補(bǔ)償導(dǎo)線的裝置 。 熱電耦結(jié)構(gòu) 第 2章 熱電式傳感器 普通裝配型 熱電偶的外形 安裝螺紋 安裝法蘭 第 2章 熱電式傳感器 2．鎧裝式熱電偶（又稱套管式熱電偶） 優(yōu)點：小型化 、 測溫端熱容量小 、 熱慣性小 ， 動態(tài)響應(yīng)快；彎曲性好 、 機(jī)械強(qiáng)度高 、 耐震動 、 耐沖擊 、 可安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置上；壽命長 、 使用方便 。 1 3 2 由熱電偶絲 、 絕緣材料 ， 金屬套管三者拉細(xì)組合而成一體 。 1金屬套管 。 3熱電極 (a)接殼式 (b)絕緣式 第 2章 熱電式傳感器 鎧裝式熱電偶的結(jié)構(gòu) 第 2章 熱電式傳感器 鎧裝型熱電偶外形 鎧裝型熱電偶可 長達(dá)上百米 薄壁金屬 保護(hù)套管（鎧體） B A 絕緣 材料 法蘭 第 2章 熱電式傳感器 3．薄膜熱電偶 用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料蒸鍍到絕緣板上而成。安裝時 ,用粘結(jié)劑將它粘結(jié)在被測物體壁面上。絕緣基板用云母、陶瓷片、玻璃及酚醛塑料紙等；測溫范圍在300℃ 以下；反應(yīng)時間僅為幾 ms。 2— 熱接點 。 4— 引出線 第 2章 熱電式傳感器 其他 熱電偶外形 小型 K型熱電偶 第 2章 熱電式傳感器 分度號 名稱 測量溫度范圍 1000?C 熱電勢 / mV S 鉑銠 10— 鉑 50～ 1768 ?C K 鎳鉻－鎳硅 270～ 1370 ?C E 鎳鉻－銅鎳 (康 銅 ) － 270～ 800 ?C —— ? B 鉑銠 30－鉑銠 6 50～ 1820 ?C R 鉑銠 13— 鉑 50～ 1768 ?C 幾種常用熱電偶的測溫范圍及熱電勢 第 2章 熱電式傳感器 四、實用測量電路 流過測溫毫伏表的電流為 : ? ?? ?LMCZBALMCZABRRRRNNeTTkRRRRTTEI?????????ln00，—— 熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線和儀表內(nèi)阻 T0TnTnTABD 0TMLR第 2章 熱電式傳感器 回路內(nèi)的總電動勢為 : ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?002022 Te39。TeTeTeE CAACBADBBDABT ??????? ?? ?? ?? ? 00000000????Te39。TeTeCAACDBBD因為 ? ? ? ?? ? ? ?2121TeTeTeTeEABABBAABT－???故 A T2 儀表 B T1 C D T0’ T0 B A C TE第 2章 熱電式傳感器 A AB B1T 2TTE0T 0T?A B0T?3T1E 2E 3E儀表 3R2R1R缺點：當(dāng)有一只熱電偶燒斷時，不易察覺。按此標(biāo)準(zhǔn)，制定了相應(yīng)的分度表，并且有相應(yīng)的線性化集成電路與之對應(yīng)。 第 2章 熱電式傳感器 K熱電偶 的分度表 比較查出的 3個熱電勢，可以看出熱電勢是否 線性？ 第 2章 熱電式傳感器 冰點槽法 把熱電偶的參比端置于冰水混合物容器里 ， 使T0=0℃ 。 為了避免冰水導(dǎo)電引起兩個連接點短路 ， 必須把連接點分別置于兩個玻璃試管里 ， 浸入同一冰點槽 ， 使相互絕緣 。 注意 :既不能只按 ，認(rèn)為 T=49℃ ，也不能把 49℃ 加上 21℃ ，認(rèn)為 T=70℃ 。 T： 被測溫度； T′： 參比端在室溫下熱電偶電勢與分度 表上對應(yīng)的某個溫度； TH： 室溫 （ 參比端實際溫度 ） ； k： 補(bǔ)正系數(shù) 。 再從下表中查出 ， 對應(yīng)于 1150℃ 的補(bǔ)正系數(shù) k=。 第 2章 熱電式傳感器 — 溫度 T180。 數(shù)字式溫度表 溫度 設(shè)定值 溫度值 設(shè)定鍵 第 2章 熱電式傳感器 例 用動圈儀表配合熱電偶測溫時 ， 如果把儀表的機(jī)械零點調(diào)到室溫 TH的刻度上 ,在熱電動勢為零時 ， 指針指示的溫度值并不是 0℃ 而是 TH。 這種辦法非常簡便 ， 而且一勞永逸 ， 只要冷端溫度總保持在 TH不變 ， 指示值就永遠(yuǎn)正確 。 設(shè)計時 ， 在 0℃ 下使電橋平衡 (R1=R2=R3=RCu)， 此時 Uab=0 ， 電橋?qū)x表讀數(shù)無影響 。 mV EAB(T,T0) T0 T0 T A B + + a b U Uab RCu R1 R2 R3 R T0 Ua Uab EAB(T,T0) 供電 4V直流 ， 在 0～ 40℃ 或 20～ 20℃ 范圍起補(bǔ)償作用 。其中 鉑熱電阻 的測量精確度最高，廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 第 2章 熱電式傳感器 第二節(jié) 熱電阻傳感器 一、金屬熱電阻 ? 熱電阻的材料要求 ? 常用熱電阻 ? 熱電阻結(jié)構(gòu) ? 熱電阻測量線路 二、熱敏電阻器 ? 熱敏電阻的結(jié)構(gòu) ? 熱敏電阻的種類 ? 熱敏電阻的基本特性 ? 熱敏電阻實物圖片 ? 熱敏電阻應(yīng)用 第 2章 熱電式傳感器 材料 溫度系數(shù) α （ 1/ ℃） 比電阻 ρ （ ? . m m2/m ） 溫度范圍 （ ℃ ） 特 性 鉑 3 . 9 2 10 3 0 . 0 9 8 1 2 0 0 ~ + 6 5 0 近線性 銅 4 . 2 5 10 3 0 . 0 1 7 0 5 0 ~ + 1 5 0 線性 鐵 6 . 5 0 10 3 0 . 0 9 1 0 5 0 ~ + 1 5 0 非線性 鎳 6 . 6 0 10 3 0 . 1 2 1 0 5 0 ~ + 1 0 0 非線性 （ 1） 電阻 溫度系數(shù) 大且穩(wěn)定，電阻值與溫度之間具有良好的 線性 關(guān)系 （ 2） 電阻率高、熱容量小，熱慣性小，反應(yīng)速度快 （ 3） 在測溫范圍內(nèi)，材料的物理、化學(xué)性能 穩(wěn)定 （ 4） 工藝性好，易復(fù)制、價格低 一、金屬熱電阻 熱電阻的材料要求 第 2章 熱電式傳感器 )1( 20 BtAtRR t ???0 ~ ℃ ])1 0 0(1[ 320 ttCBtAtRR t ????? 190℃ ~ 0℃ 其中， Rt、 R0 —— 溫度為 t ℃ 和 0 ℃ 時的電阻； A、 B、 C 為常數(shù)： A = 102 /℃ B = 107 /℃ C = 1012 /℃ 鉑電阻的阻值與溫度之間關(guān)系接近于線性 常用熱電阻 ⑴ 鉑電阻 第 2章 熱電式傳感器 可以看出，它們的 高次項 很小。 我國規(guī)定工業(yè)用鉑熱電阻有 Pt50和 Pt100（ P8889表 5 54）， 其中以 Pt100為常用。 )1( 20 BtAtRR t ???0 ~ ℃ ])1 0 0(1[ 320 ttCBtAtRR t ????? 190℃ ~ 0℃ 第 2章