工程測試第三章傳感器-閱讀頁
2024-09-30 20:59本頁面
【正文】 壓 Uf為： Uf= Qf = Uf C + Uf Ui ∴ Uf=（ 1+A） Ui Q= Ui Cf ] 可見：輸出電壓是與電纜電容有關(guān)的。 ( 1 )y a c i fAQUC C C A C??? ? ? ?產(chǎn)品 壓力變送器 加速度計 力傳感器 1. 熱電溫度計 (熱電偶 ) 熱電效應(yīng) 熱電偶是當前熱電測溫中普遍使用的一種感溫元件，它的工作原理是基于熱電效應(yīng)． 兩種不同材料的金屬絲兩端牢靠地接觸在一起，組成圖所示的閉合回路，當兩個接觸點 (稱為結(jié)點 )溫度 t和 t0不相同時，回路中既產(chǎn)生電勢，并有電流流通，這種把熱能轉(zhuǎn)換成電能的現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。兩金屬絲稱為偶極或熱電極。 兩種導(dǎo)體的接觸產(chǎn)生接觸電動勢 ? 兩種導(dǎo)體接觸的時候，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子密度不同，如果 NANB．電子密度大的導(dǎo)體 A中的電子就向電子密度小的導(dǎo)體 B擴散，從而由于導(dǎo)體 A失去了電子而具有正電位。這樣在擴散達到動態(tài)平衡時 A、 B之間就形成了一個電位差。 ? 表示為： EAB（ T） 單一導(dǎo)體中的溫差電動勢 對單一金屬導(dǎo)體，如果兩端的溫度不同，則兩端的自由電子就具有不同的動能。失去了電子的這一端就處于正電位，而低溫端由于得到電子處于負電位。 表示為： EA（ T， T0） 綜上所述，在整個閉合回路中產(chǎn)生的總電動勢 EAB(T,T0)可表示為 由式可知，熱電偶總電動勢與電子密度 NA、 NB及兩節(jié)點溫度 T、 T0有關(guān)，電子密度取決于熱電偶材料的特性。 熱電偶測溫基本定律 1)均質(zhì)導(dǎo)體定律 由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的橫截面積、長度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動勢。 T T0 V 熱電式傳感器 T0 4)中間 溫度定律 ： 熱電偶 A、 B在接點溫度 t,t0時的熱電勢等于該熱電偶在接點溫度 t,t1 與 t1,t0時的熱電勢之和。 3）熱電勢定律 熱電偶的熱電勢只和接點溫度有關(guān) ,而和其它部位的溫度無關(guān)。 ▲ 如用銅 鎳熱電偶測定某未知溫度，冷端溫度取200C，測得的熱電勢 E2為 ，而當接點溫度為 200C和 00C時可查表得熱電勢為 E1= mV，則接點溫度為 00C和未知測量溫度時有 E3=E1+E2= mV，由此可查出響應(yīng)的溫度值為 1600C 5） .標準電極定律 (參考電極定律 ) 有三種金屬 A、 B、 C兩兩相接，當接點溫度分別為T1和 T2時，金屬 A和 C的熱電勢為 EAC，金屬 C和 B的熱電勢為 ECB，則金屬 A和 B的熱電勢： EAB=EAC+ECB 使用補償線法 為使熱電偶冷端溫度保持不變，不受熱源的影響，往往需要使冷端遠離工作點，為了不使用過多的貴重的熱電偶導(dǎo)線，往往采用價格低廉的導(dǎo)線來替代部分熱電偶導(dǎo)線，如圖。 要求補償導(dǎo)線的熱電性質(zhì)與所用熱電偶相同或相近。 在溫度 T2T0的范圍內(nèi)，要求 EAB（ T2， T0） =E A‘B’（ T2， T0） 由中間溫度定律： EAB（ T1， T0） = EAB（ T1， T2） + E A‘B’（ T2， T0） = EAB（ T1， T2） + EAB（ T2， T0） ◆ 說明： 用補償導(dǎo)線后，不管 T2部分溫度如何變化，用補償導(dǎo)線測得的結(jié)果和原來的貴重熱電偶絲結(jié)果是一樣的； 隨著熱電偶的標準化，補償導(dǎo)線也形成了標準系列。 熱電式傳感器 1）、鉑電阻溫度計 ? 鉑是一種貴金屬。 鉑在很寬的溫度范圍內(nèi)約 1200?C以下都能保證上述特性。與其它材料相比，鉑有較高的電阻率 ，因此普遍認為是一種較好的熱電阻材料。大多數(shù)金屬在溫度升高 1 ?C 時電阻將增加 ％～ ％。 電阻溫度計 在 0?C 以上，其電阻與溫度的關(guān)系接近于直線， 我國已采用 IEC標準制作工業(yè)鉑電阻。 20 ( 1 )tR R At Bt? ? ?二、銅電阻溫度計 ? 在一般測量精度要求不高、溫度較低的場合，普遍地使用銅電阻。此外銅很容易氧化，所以它的工作上限為 150 ?C 。 881 . 7 1 09 . 8 1 1 0CuPtmm????? ? ?? ? ?作業(yè) ? P126 38， 311
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