测控电路设计课程设计说明

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1、燕山大学课程设计说明书第一章热电偶测温的基本工作原理1.1基本理论1.1.1热电效应如图1所示两种导体A和B的两端分别焊接在一起，形成一个闭合回路。若两个接点处于不同的温度，回路中就会产生电动势（或称热电势）。这种现象称为热电效应。AT(1)T0(2)B图1-1-1热电效应示意图1.1.2热电偶回路的总热电势图中A和B称为热电极，它们组成热电偶AB。测温时接点（1）置于被测温场中，称为测量端，接点（2）一般处于某一恒定温度，称为参考端。热电偶两个电极材料确定以后，热电偶的热电势就只与热电偶两端温度有

2、关。EAB=EAB(T)–EAB(T0)（1-1-2）1.2热电偶测温的原理和方法由1-1式可知，如果使参考端温度T0保持不变，则对给定材料的热电偶，其热电势就只与工作端温度T成单值函数关系，即EAB(T,T0)=f(T)(1-2-1)这个函数关系就是利用热电偶测温的原理。对给定的热电偶通过实验测得T0=0℃，T取不同温度时的热电势数据，制成该热电势的分度表。有了这个分度表，今后再用该热电偶测量温度时，只要测得该热电偶的热电势EAB(T,0)，就可查分度表，确定出对应的被测温度的数值T，这种方法称为

3、查表法。一般来说，热电偶的分度表和相配的测温仪表都是规定的参考温度T0为0℃的情况下使用的。在参考温度T0为已知值，但不是0℃的情况下，应采取如下计算修正的办法。若用查表法测温，则应在测出EAB(T,T0)和已知T0后，先从分度表上查出与T0对应的EAB(T,0)值，再按中间温度定律，即EAB(T,T0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,T0)(1-2-2)-13-燕山大学课程设计说明书计算出EAB(T,0)值,即EAB(T,0)=EAB(T,T0)+EAB(T0,0)(1-2-3)最后从分度表查

4、出与EAB(T,0)对应的温度T值。第一章热电偶的设计2.1热电偶结构的选择图2.1热电偶的结构表2.2镍铬-镍硅热电偶（K型）分度表镍铬-镍硅热电偶（K型）分度表（参考端温度为0℃）温度℃0102030405060708090热电动势mV00.0000.3970.7981.2031.6112.0222.4362.8503.2663.6811004.0954.5084.9195.3275.7336.1376.5396.9397.3387.7372008.1378.5378.9389.3419.745

5、10.15110.56010.96911.38111.79330012.20712.62313.03913.45613.87414.29214.71215.13215.55215.97440016.39516.81817.24117.66418.08818.51318.93819.36319.78820.21450020.64021.06621.49321.91922.34622.77223.19823.62424.05024.47660024.90225.32725.75126.17626.599

6、27.02227.44527.86728.28828.70970029.12829.54729.96530.38330.79931.21431.21432.04232.45532.86680033.27733.68634.09534.50234.90935.31435.71836.12136.52436.92590037.32537.72438.12238.91538.91539.31039.70340.09640.48840.879100041.26941.65742.04542.43242.81

7、743.20243.58543.96844.34944.729110045.10845.48645.86346.23846.61246.98547.35647.72648.09548.462120048.82849.19249.55549.91650.27650.63350.99051.34451.69752.049130052.39852.74753.09353.43953.78254.12554.46654.807——-13-燕山大学课程设计说明书2.2热电偶材料的选择根据热电偶的中间导体定律，

8、即EABC(T,T0)=EAB(T,T0)，选择如图2.1的热电偶结构根据所测的温度范围500℃—1200℃以及常用热电偶材料的测温范围，选择K型镍铬-镍硅热电偶，其分度表如表2.2。镍铬-镍硅的测温范围是0℃—1300℃满足所测范围。第一章热电偶的冷端处理——冷端温度补偿电路的设计3.1冷端的恒温方式使冷端保持恒温的方法有，将冷端置于冰水混合物中或者置于恒温槽中，也可以将冷端置于温度缓慢变化的容器或者深埋于地下的铁盒或者充满绝缘热体的铁管中等等。其中“冰浴法”最适用