【正文】 反饋 ) 輸出電壓與輸入電壓 (即傳感器的輸出 )成正比 . 電纜長(zhǎng)度變化會(huì)引起 C的變化，會(huì)導(dǎo)致 uy輸出的變化。 )s i n ()1(112000 ??????? tCRCqiRuuy Auu y ??C=Ca+Cc+Ci Cc— 電纜電容 CcCa (Ci) 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 電荷放大器 (電容反饋 ) uy 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 電荷放大器的等效電路如上圖所示，由于忽略了漏電阻，所以電荷量為： 式中： ui為放大器輸入端電壓； uy為放大器輸出端電壓， uy =Aui， Ci為放大器輸入電容； Cf為電荷放大器反饋電容。因此，即使聯(lián)接電纜長(zhǎng)度在百米以上，其靈敏度也無明顯變化，這是電荷放大器的突出優(yōu)點(diǎn)。常用的有 攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)等。 2. 攝氏溫標(biāo) t （ o C 攝氏度） 在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，純水的沸點(diǎn)為 100攝氏度， 凝固點(diǎn)為 0攝氏度，其間 100等分，每等分為 1攝氏度。分度方法是把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)定為零度（ 0℃ ），把水的沸點(diǎn)定為 100度（ 100℃ ）， 攝氏溫標(biāo) C和華氏溫標(biāo) F的關(guān)系為：（ 0℃ =32 F, 40℃ =104 F) m=32+ t 4. 攝氏溫標(biāo) t (℃ )和華氏溫標(biāo) m (F)關(guān)系 3. 華氏溫標(biāo) m （ o F 華氏度） 在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，純水的沸點(diǎn)為 212華氏度，凝固點(diǎn)為 32華氏度，其間 180等分，每等分為 1華氏度。與此同時(shí)的攝氏溫度記為 t，其單位是“ ℃ ”。 測(cè)溫范圍 (－ 180ｏ C~2800ｏ C) (常用 － 50ｏ C ～ 1300ｏ C ） 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 BAABNNekTTE ln)( ?A B T T0 k—— 玻耳茲曼常數(shù)， e—— 電子電荷量， T—— 接觸處的溫度 NA， NB—— 分別為導(dǎo)體 A和 B的自由電子密度。 ζ— 湯姆遜系數(shù) BABATTBABABAABNNekTNNekTdTNNekTNNekTTTElnln)(lnln),(0000??????? ??上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 B. 熱電偶回路有以下特點(diǎn)： 1)均質(zhì)導(dǎo)體定律（用于檢查熱電偶材質(zhì)） 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(zhǎng)度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。 T T0 V 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 3)熱電偶 AB的熱電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體 A、 B的 中間溫度無關(guān)，而只與接點(diǎn)溫度有關(guān)。 5)中間導(dǎo)體定律 (用于實(shí)際測(cè)溫的引出線） 在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相等，該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 C 熱電偶分類 八種 國(guó)際通用熱電偶： R:鉑銠 13— 鉑（ WRLB) K:鎳鉻 — 鎳硅 E:鎳鉻 — 銅鎳 (WREA) B:鉑銠 30— 鉑銠 6 (WRLL) S:鉑銠 10— 鉑 N:鎳鉻硅 — 鎳硅 J:鐵 — 銅鎳 T:銅 — 銅鎳 幾種常用熱電偶的測(cè)溫范圍及熱電勢(shì) 分度號(hào) 名稱 測(cè)量溫度范圍 1000?C 熱電勢(shì) / mV B 鉑銠 30－鉑銠 6 50～ 1820 ?C R 鉑銠 13— 鉑 50～ 1768 ?C S 鉑銠 10— 鉑 50～ 1768 ?C K 鎳鉻－鎳硅 (鋁 ) 270～ 1370 ?C E 鎳鉻－銅鎳 (康 銅 ) － 270～ 800 ?C —— ? 幾種常用熱電偶的測(cè)溫范圍及熱電勢(shì) 分度號(hào) 名稱 測(cè)量溫度范圍 1000?C 熱電勢(shì) / mV J 鐵 — 銅鎳 40～ 75 ?C —— ? 鎢錸系列 0～ 2800 ?C 鎢錸系列熱電偶靈敏度高，穩(wěn)定性好，熱電特性接近于直線，但只適合于在真空中使用。通常由 熱電極、絕緣材料、接線盒和保護(hù)套 等組成 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 幾種常用熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系曲線分析 哪幾種熱電偶的測(cè)溫上限較高？ 結(jié)論： 哪幾種熱電偶的線性較差？ 哪一種熱電偶的靈敏度較高？ 哪一種熱電偶的靈敏度較低？ 為什么所有的曲線均過原點(diǎn)（零度點(diǎn)）？ 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 安裝螺紋 安裝法蘭 1普通裝配型 熱電偶的外形 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 普通裝配型 熱電偶的 結(jié)構(gòu) 放大圖 接線盒 引出線套管 固定螺紋 （出廠時(shí)用塑料包裹） 熱電偶工作端（熱端） 不銹鋼 保護(hù)管 熱電偶的分度表 —— 熱電偶的線性較差，多數(shù)情況下采用查表法 直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢(shì)的關(guān)系時(shí)的約束條件是： 自由端（冷端）溫度必須為 0?C。但查得得熱電勢(shì)其冷端溫度必須為 0?C，如不為 0?C，則必須進(jìn)行冷端溫度 補(bǔ)償。在實(shí)際測(cè)溫中，冷端溫度常隨環(huán)境溫度而變化，這樣 t0不但不是0?C，而且也不恒定， 因此將產(chǎn)生誤差。應(yīng)想辦法消除或補(bǔ)償熱電偶的冷端損失 。此法也稱 冰浴法 ，它消除了 T0不等于 0?C而引入的誤差，由于冰融化較快，所以一般只適用于實(shí)驗(yàn)室 中。 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 冰浴法接線圖 1— 被測(cè)流體管道 2— 熱電偶 3— 接線盒 4— 補(bǔ)償導(dǎo)線 5— 銅質(zhì)導(dǎo)線 6— 毫伏表 7— 冰瓶 8— 冰水混合物 9— 試管 10— 新的冷端 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 2)、 溫度修正法（冷端溫度校正法、查表計(jì)算法、計(jì)算修正法 ）通過分度表種所查得的數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 若冷端溫度高于0?C， 則 EAB（ t， t0） EAB（ t， 0?C） 。 機(jī)械零點(diǎn) 指針被預(yù)調(diào)到室溫（ 40 ?C ） 可補(bǔ)償冷端損失 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 4）電橋補(bǔ)償法 電橋補(bǔ)償法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓來自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值，可購(gòu)買與被補(bǔ)償熱電偶對(duì)應(yīng)型號(hào)的補(bǔ)償電橋。 )0(),()0,( 0000 CTETTECTE ABABAB ，＋＝上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 通常，用補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶的參考端引至顯示儀表，而顯示儀表放在恒溫或溫度波動(dòng)較小的地方。 5） . 補(bǔ)償導(dǎo)線的應(yīng)用 為補(bǔ)償導(dǎo)線在回路中的連接。 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 采用參考端溫度恒定法時(shí)，參考端的形式和用途如下表所示： 形式 用途 冰點(diǎn)式 常用的冰點(diǎn)瓶是在保溫瓶?jī)?nèi)盛滿冰水混合物 用于校正標(biāo)準(zhǔn)熱電偶等高精度溫度測(cè)量 電子式 利用半導(dǎo)體制冷的的原理 , 冷卻密封的水槽 ,從而把參考端溫度保持在 0℃ ,體積小 ,操作簡(jiǎn)單 用于熱電溫度計(jì)的溫度測(cè)量 恒溫槽式 利用溫度調(diào)節(jié)器將溫度恒定。 參考端 上海大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)自系 第三章 常用傳感器（ 2）－陸明剛 利用電阻隨溫度變化的特點(diǎn)制成的傳感器稱為熱電阻傳感器。 3—