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《过程参数检测及仪表 第3章 接触式温度检测及仪表》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第三章 接触式温度检测及仪表第三章 第一节热电偶温度计主要内容第一节热电偶温度传感器第二节热电阻温度传感器第三节测温实例第四节其他温度检测仪表第一节热电偶温度计主要内容第一节热电现象和关于热电偶的基本定律第二节标准化和非标准化热电偶第三节热电偶的冷端温度补偿问题第四节热电偶的校验一、热电现象和热电偶温度计二、热电偶的三条基本定律一、热电现象和热电偶温度计1.热电偶：两种不同材料的导体（或半导体）A和B组成闭合回路。A、B是热偶丝，也叫热电极。2.热电势：热电偶放在被测对象中，两端温度不同时，会产生的电动势3.
2、热电流：回路中通过的电流4.热端（工作端）、冷端（自由端）：感受温度变化的那端称为或热端，另一端称为或冷端。这种物理现象称为热电现象。热电偶：范围100－16000C,温度信号变成电信号，远传。先看一个实验——热电偶工作原理演示结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。热电极A右端称为：自由端（参考端、冷端）热电偶的工作原理左端称为：测量端（工作端、热端）热电极B热电势AB上述现象称为热电现象，1821年赛贝克发现的，也称赛贝克效应一、热电现象和热电偶温度计5.热电势的产生原因：由温差电势和接触电势组
3、成1）温差电势：一根导体两端温度不同产生的热电动势原因：eA一、热电现象和热电偶温度计5.热电势的产生原因：2）接触电势：两种不同导体A、B接触时产生原因3)回路总电动势：A的电子密度大于B，t>t0，则回路中存在着四个电势,一、热电现象和热电偶温度计5.热电势的产生原因：热电势的工作原理：某只热电偶，如果使冷端温度t0保持不变，则热电动势便成为热端温度t的单一函数。即，故测量热电势的大小就可以反映温度的数值一、热电现象和热电偶温度计6.热电势的工作原理二、热电偶的三条基本定律均匀导体定律、中间导体定律、中间
4、温度定律1.均匀导体定律1）定律内容：由一种均匀导体（或半导体）组成的闭合回路，不论温度如何分布，都不能产生电动势。2）定律推论（1)热电偶必须由两种不同材料组成（2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时，如回路有热电势，则材料不均匀2中间导体定律1）定律内容：不同材料组成的闭合回路中，若各种材料接触点的温度都相同，则回路中热电势的总和等于零。2）定律推论推论1：在热电偶回路接入第三种导体，若第三种导体的两接点温度相同，对回路中总热电势无影响。推论2:二、热电偶的三条基本定律3)推论1用途:1)连接显示仪表的两
5、个接点温度相同，则不影响热电偶电势2）也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。二、热电偶的三条基本定律2中间导体定律2中间导体定律(4）推论1证明：tt0ABBC(a)EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+eBC(t1)+eCB(t1)+eBA(t0)=eAB(t)－eAB(t0)=EAB(t,t0)t1t1二、热电偶的三条基本定律1）第一种连接方式t1tABC(a)EABC(t,t1,t0)=eAB(t)+eBC(t0)+eCA(t0)若设t＝t1＝t0，则根据本定
6、律有eAB(t0)+eBC(t0)+eCA(t0)＝0EABC(t,t1,t0)=eAB(t)-eAB(t0)=EAB(t,t0)t0t02中间导体定律二、热电偶的三条基本定律(4）推论1证明2）第二种连接方式5)推论2：如果两种导体A,B对另一种导体C的热电势已知，则这两种导体组成热电势=是它们对参考导体热电势的代数和。+Att0B+Att0C+Ctt0BEACECBEAB二、热电偶的三条基本定律2中间导体定律6）推论2的用途：（1）已知热电极与标准铂电极配对的热电势，任何两种热电极配对的热电势可知。tBA
7、CtEACECBC0t0t0tEAC(t,t0)＋ECB(t,t0)=eAC(t)+eCB(t)+eBA(t0)++因为eAC(t)+eCB(t)+eBA(t)＝0所以EAC(t,t0)＋ECB(t,t0)=eAB(t)+eBA(t0)=EAB(t,t0)二、热电偶的三条基本定律2中间导体定律7）推论2的证明3中间温度定律1）定律内容：热电偶在两接点温度t1、t3时的热电动势等于接点温度分别为t1、t2和t2、t3的两支同性质热电偶的热电动势的代数和。+At1t2BE1+At3BE2EAB(t1,t2)＋EA
8、B(t2,t3)=eAB(t1)+eBA(t2)+eAB(t2)+eBA(t3)=eAB(t1)+eBA(t3)=EAB(t1,t3)+At1t3BE3=E1+E2二、热电偶的三条基本定律2)定律的应用：1）为热电偶热电势－温度关系分度奠定了理论基础。已知热电偶在某一给定冷端温度下，电压对应的温度值，另外冷端温度下，电压应对应什么温度？（修正解决）2）为工业测温中应用补偿导线提供了理论依据。1测温时
