【正文】 模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一 (僅測量溫度 )、測溫誤差小、價格低、 溫度傳感器的發(fā)展歷史、趨勢 (一 ) 響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校定，外圍電路簡單。 智能溫度傳感器 數(shù)字溫度傳感器 是在 20世紀 90年代中期問世的。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產品。有的產品還帶多路選擇器、中央控制器 (cpu)、 隨機存取存儲器 (RAM)和只讀存儲器 (ROM)。 二、熱電偶基本定律 00( , ) ( ) ( ) ( ) ( )A B A B A BE T T e T e T f T C T? ? ? ? ? ?從式 中可以得出熱電偶的一些基本定律．即： 只有由化學成分不同的兩種導體材料組成的熱電偶，其兩端點間的溫度不同時，才能產生熱電勢。 化學成分相同的材料組成的熱電偶，即使兩個接點的溫度不同，回路的總熱電勢也等于零，應用這一定律可以判斷兩種金屬是否相同。 在熱電偶中插入第三種材料，只要插入材料兩端的溫度相同．對熱電偶的總熱電勢沒有影響。 圖 7— 4(a)是將熱電偶的一個接點分開 ， 接入第三種材料 ,設接點 2和接點 3的溫度相同(T0)， 則這時熱電偶回路中的總電勢為 : 00( ) ( ) ( )A B B C C AE e T e T e T? ? ?圖 74熱電偶中加入第三種材料 （ a） （ b） 因為我們知道，如果熱電回路各接點溫度相同其總的熱電勢為 0。 即：如圖所示，已知材料 A分別和材料 B和材料 C構成 熱電偶的熱電勢 則可求得由 B和C構成熱電偶的熱電勢為： 00( , ) , ( , )A B A CE T T E T T0 0 0( , ) ( , ) ( , )B C A C A BE T T E T T E T T??圖 75 三、熱電偶結構和種類 1． 結構 ： 圖 75 熱電偶結構圖 普通型熱電偶通常將熱電極加上 絕緣套 、 保護套管 和 接線盒 做成如圖 75所示的結構。除此之外微型熱電偶結構。 精度高 、它的物理化學穩(wěn)定性好 ， 因此一般用于較為精密測溫中 。 缺點：但在金屬蒸氣 、 金屬氧化物 、 一氧化碳及碳氫 還原介質中易受損壞 。 鉑銠 — 鉑熱電偶另一個缺點是它的 熱電勢較小 ， 因此測量時要采用靈敏度較高的儀表 。 （ 2）鎳鉻 — 鎳鋁 (鎳鉻 — 鎳硅 )(WREU型 ) 它是非貴重金屬熱電偶中性能最穩(wěn)定的一種 。 熱電偶的正極是鎳鉻合金 ． 負極是鎳鋁合金 . 優(yōu)點： 因為熱電極中含有大量的鎳 ． 故這種熱電偶在高溫下 抗氧化能力 及 抗腐蝕能力都很強 。 另外在相同的溫差下 ， 它的熱電勢要比鉑銘 — 鉑的 熱電勢大 45倍 。 缺點： 是熱電極不易做得均勻 ， 所以精度有所下降 ，鎳鋁電極長期 在較高溫度下 使用較易氧化 ， 穩(wěn)定性變差 ， 因此目前已經用鎳鉻 鎳硅熱電偶取代了鎳鉻 鎳鋁熱電偶 。 （ 3）銅 — 康銅熱電偶 它是非標準分度熱電偶中應用較多的一種，尤其在低溫下可靠穩(wěn)定使用更為普通。它的誤差不超過 0． 1℃ 。如果采用數(shù)字儀表測量熱電勢，必須加適當輸入放大電路 ,若選用運放可選用 OP07。 導線 (包括銅線、補償導線電阻 ) CRMR儀表的內阻（包含 ） RL2．測量兩點之間溫差的測溫線路 這種測溫線路如圖 7— 7所示。用兩只同型號的熱電偶，配用相同的補償導線，連接的方法應使各自產生的熱電勢互相抵消、這時儀表即可測得了 T1和 T2的溫度之差。 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。 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 。 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 。 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。 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。常用的電子切換開關有 AD7501， AD7503等。但是其接觸電阻較大。 熱 電 偶 信號調理 運算放大 A/D 轉 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)。通常要求 T0保持為 ， 但在實際中做到這一點很困難。 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。由式可見，雖然 ， 但是 個定值。常用的恒溫溫度有 50 ℃ 和 0 ℃ 。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。當熱電偶冷端溫度升高，導致回躍總電勢降