【正文】 熱電偶的結(jié)構(gòu) 熱電偶廣泛應(yīng)用于各種條件下的溫度測量 ， 尤其適用于 500℃ 以上較高溫度的測量 。 。測量物體的表面溫度 測量高溫熔融物體的一種專用熱電偶 普通型熱電偶 普通型熱電偶主要由熱電極 、 絕緣管 、 保護套管和接線盒等主要部分組成 。 金屬套管一般為銅 、 不銹鋼 、 鎳基高溫合金等 熱電極 絕緣材料 金屬套管 熱電極 絕緣材料 鎧裝型熱電偶斷面結(jié)構(gòu) 保護套管和熱電極之間填充絕緣材料粉末 ， 常用的絕緣材料有氧化鎂 、 氧化鋁等 。 鎧裝熱電偶的特點 〃 熱響應(yīng)時間少，減小動態(tài)誤差； 〃 可彎曲安裝使用； 〃 測量范圍大； 〃 機械強度高，耐壓性能好； 溫度檢測方法及儀表 補償導(dǎo)線 問題引出 解決方法 熱電偶冷端暴露于空間，受環(huán)境溫度影響 熱電極長度有限，冷端受到被測溫度變化的影響 把熱電偶的冷端延伸到遠離被測對象且溫度比較穩(wěn)定的地方 造成浪費 選用一種具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能，其材料又是廉價金屬導(dǎo)線 補償導(dǎo)線 其一實現(xiàn)了冷端遷移； 其二是降低了成本 。 使用補償導(dǎo)線注意問題 溫度檢測方法及儀表 問題引出 冷端溫度補償 熱電偶的分度表所表征的是冷端溫度為 0℃ 時的熱電勢 溫度關(guān)系，與熱電偶配套使用的顯示儀表就是根據(jù)這一關(guān)系進行刻度的。 解 ：由分度號為 S的鉑銠 10鉑熱電偶分度表 (附錄一 )查出 985℃ 時的熱電勢值為 。將此兩個數(shù)值代入式 (514),得 E(t,0)=+=(mV) 再查分度表可知 ,對應(yīng)于 t=1000℃, 這就是該支鉑銠 10鉑熱電偶所測得的溫度實際值。 不平衡電橋由 R R R3（鋁銅絲繞制）和 Rt(銅絲繞制 )四個橋臂和穩(wěn)壓電源所組成，串聯(lián)在熱電偶測量回路中，其中 Rt與熱電偶的冷端放在一起，感受相同的溫度。 000 0 00 1 1 1 1 12( , 39。 2 0 ( , 2 0 ) 0 ( , 2 0 )39。) ( , 2 0 ) ( 39。 ( 4 )0A B a bA B A BA B A B A Btaba b a bE E t t Ut E E t E tt E t t E t E tt R I I R U V I RIUU U U??? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ?總總℃時，℃時， 不變 不變通過適當選擇橋臂電阻和電流的數(shù)值，使得： 000( 39。) ( ,20) ( 39。（補償?shù)?0 ℃ 時處理方法類似） 039。t補償熱電偶法 如圖所示，將一支補償熱電偶的工作端扦入 23m的地下，或者放在其他橫溫器中，使其溫度橫為 t0，而冷端與多支熱電偶的冷端都接在溫度為 t1 的同一接線盒中。 圖 363 補償熱電偶連接線路 熱電偶、熱電阻的選用 選用原則：較高溫度 —— 熱電偶 中低溫區(qū) —— 熱電阻 一般以 500℃ 為分界，但不絕對 原因有兩點： (1)在中低溫區(qū)，熱電偶輸出的熱電勢很小，對測量儀表放大器和抗干擾要求很高。 另外，還應(yīng)注意工作環(huán)境，如環(huán)境溫度、介質(zhì)性質(zhì)（氧化性、還原性、腐蝕性）等，選擇適當?shù)谋Ｗo套管、連接導(dǎo)線等。 取一只 100W/220V 燈泡，用萬用表測量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆，而計算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為 484? 。熱電阻輸出信號大，測量準確 溫度檢測方法及儀表 ?熱電阻溫度計 應(yīng)用于 200~600℃ 范圍內(nèi)的溫度測量 熱電阻＝電阻體（最主要部分）＋絕緣套管＋接線盒 熱電阻的材料要求： 電阻溫度系數(shù)要大；電阻率盡可能大，熱容量要小，在測量范圍內(nèi)，應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能；電阻與溫度的關(guān)系最好接近于線性； 應(yīng)有良好的可加工性，且價格便宜。鉑金屬的長期穩(wěn)定性、可重復(fù)操作性、快速響應(yīng)及較寬的工作溫度范圍等特性使其能夠適合多種應(yīng)用。 熱電偶溫度變送器 熱電偶變送器與熱電偶配套使用 ,將溫度轉(zhuǎn)換成 420mA和 15V的統(tǒng)一標準信號 ， 然后與顯示或控制儀表配合使用 溫度檢測方法及儀表 熱電偶溫度變送器輸入熱電勢毫伏信號 ， 輸入回路即是冷端溫度自動補償橋路 ， 其產(chǎn)生的補償電勢與熱電勢相加后作為測量電勢 ，因此補償電橋上的參數(shù)與熱電偶分度號有關(guān) ， 熱電偶溫度變送器使用時要注意分度號的匹配 。 輸入橋路作用： 若不考慮反饋回路，則放大器輸入信號（電勢） e = Et + I1RCu – I2R4? （ 1） 冷端溫度補償 當 冷端溫度 t0=0時 0 1 2 4( , )AB Cue E t t I R I R?? ? ?1 2 4(,0) (0 )AB Cue E t IR C I R?? ? ? ?? ?4(0 )CuR C R??? 事先選擇( ,0)ABe E t??? ?1 2 1 2 410 ,CuI I R R K R R? ?? ?溫度檢測方法及儀表 當 t00時 00(, ) (,0) ( ,0)AB AB ABE tt E t E t??0( ,0)ABEt1 0 2 4 1 1 0 2 4( ) (0 ) (0 )Cu Cu CuIR t IR IR C IR C t IR???? ? ?? ? ?減少了 而 增加了 10(0 )CuI R C t??通過選擇 (0 )CuRC?值，使 1 0 0(0 ) ( ,0)Cu ABIR C t E t???則 0 1 2 40 1 1 0 2 4( , )( ,0) ( ,0) (0 ) (0 )( ,0)A B C uA B A B C u C uABe E t t I R I RE t E t I R C I R C t I REt??? ? ??? ? ? ? ? ? ??當 t00時 ,可得到類似結(jié)果 結(jié)論：無論 t0如何變化， e恒為 ，即將冷端溫度自動補償至 0℃ 。 ( , 0)ABEt溫度檢測方法及儀表 （ 2）實現(xiàn)零點遷移 電阻 R4是可調(diào)電阻，電流 I2流過可調(diào)電阻 R4產(chǎn)生電壓，它與熱電勢 Et及RCu產(chǎn)生的電勢串聯(lián)，這樣不僅可以抵消 RCu上的起始電壓，還可以自由地改變電橋輸出的零點。 原理：以反饋電路的非線性補償熱電偶的非線性，以便獲得輸出電流 I0與溫度 t的線性關(guān)系。 溫度檢測方法及儀表 熱電阻溫度變送器 功能 ： 把 熱電阻產(chǎn)生的 Ω信號轉(zhuǎn)換為標準電流（ 420mA）和 15V的統(tǒng)一 標準信號輸出 同時解決兩個問題 ：（ 1） 克服引線電阻的影響； （ 2）線性化處理。 引入反饋對信號進行 線性化處理 溫度檢測方法及儀表 μ AR tR1R2R3Esrrrμ AR tR1R2R3EsrrrRrRRRrRRrRRtt??????231312)()()(?熱電偶溫度變送器量程單元 (1) 具有熱電偶參比端溫度補償功能 (2) 具有零點遷移、調(diào)整及量程遷移功能 (3) 具有線性化功能 ?熱電阻溫度變送器量程單元 (1)三線制接法 (2)線性化功能 ?直流毫伏變送器量程單元 輸入信號為直流毫伏 ?使用溫度變送器時應(yīng)注意的問題： (1) 使用前都要進行量程遷移和零點遷移 (2) 溫度變送器要與輸入信號類型相符，分度號的匹配、接線等 熱電偶溫度變送器： (1) 分度號一致