這是一個(gè)關(guān)于熱電偶傳感器論文PPT，包括了熱電偶的工作原理，熱電偶的種類和結(jié)構(gòu)，熱電偶的冷端補(bǔ)償和測(cè)溫電路，熱電偶的應(yīng)用等內(nèi)容，第5章 熱電偶傳感器及其應(yīng)用 本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容有: 1、理解熱電偶的工作原理； 熱電偶的分類及特點(diǎn)； 2、熱電偶的冷端補(bǔ)償和測(cè)溫電路。 3、熱電偶的應(yīng)用及配套儀表。 熱電偶是工程上應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器。它構(gòu)造簡(jiǎn)單, 使用方便, 具有較高的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性及復(fù)現(xiàn)性, 溫度測(cè)量范圍寬, 在溫度測(cè)量中占有重要的地位。熱電偶傳感器是一種能將溫度轉(zhuǎn)換為電動(dòng)勢(shì)的裝置。先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)——熱電偶工作原理演示：從實(shí)驗(yàn)到理論：熱電效應(yīng) 1821年，德國(guó)物理學(xué)家賽貝克用兩種不同金屬組成閉合回路，并用酒精燈加熱其中一個(gè)接觸點(diǎn)（稱為結(jié)點(diǎn)），發(fā)現(xiàn)放在回路中的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（說(shuō)明什么？），如果用兩盞酒精燈對(duì)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)加熱，指針的偏轉(zhuǎn)角反而減�。ㄓ终f(shuō)明什么？）。顯然，指針的偏轉(zhuǎn)說(shuō)明回路中有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生并有電流在回路中流動(dòng)，電流的強(qiáng)弱與兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差有關(guān)。理論分析表明： 熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)是由兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)和單一導(dǎo)體溫差電動(dòng)勢(shì)兩部分組成，歡迎點(diǎn)擊下載熱電偶傳感器論文PPT。

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第5章 熱電偶傳感器及其應(yīng)用 本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容有: 1、理解熱電偶的工作原理； 熱電偶的分類及特點(diǎn)； 2、熱電偶的冷端補(bǔ)償和測(cè)溫電路。 3、熱電偶的應(yīng)用及配套儀表。 熱電偶是工程上應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器。它構(gòu)造簡(jiǎn)單， 使用方便， 具有較高的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性及復(fù)現(xiàn)性， 溫度測(cè)量范圍寬， 在溫度測(cè)量中占有重要的地位。熱電偶傳感器是一種能將溫度轉(zhuǎn)換為電動(dòng)勢(shì)的裝置。先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)——熱電偶工作原理演示：從實(shí)驗(yàn)到理論：熱電效應(yīng) 1821年，德國(guó)物理學(xué)家賽貝克用兩種不同金屬組成閉合回路，并用酒精燈加熱其中一個(gè)接觸點(diǎn)（稱為結(jié)點(diǎn)），發(fā)現(xiàn)放在回路中的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（說(shuō)明什么？），如果用兩盞酒精燈對(duì)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)加熱，指針的偏轉(zhuǎn)角反而減�。ㄓ终f(shuō)明什么？）。 顯然，指針的偏轉(zhuǎn)說(shuō)明回路中有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生并有電流在回路中流動(dòng)，電流的強(qiáng)弱與兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差有關(guān)。 理論分析表明： 熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)是由兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)和單一導(dǎo)體溫差電動(dòng)勢(shì)兩部分組成。 上述運(yùn)動(dòng)就形成一個(gè)靜電場(chǎng)，該靜電場(chǎng)阻止電子繼續(xù)向低溫端遷移，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。因此， 在導(dǎo)體兩端便形成溫差電動(dòng)勢(shì)， 其大小由下面公式給出： 熱電偶測(cè)溫的主要優(yōu)點(diǎn) 1、它屬于自發(fā)電型傳感器：測(cè)量時(shí)可以不需外加電源，可直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈式儀表； 2、測(cè)溫范圍廣：下限可達(dá)-270C ，上限可達(dá)1800C以上； EABC(T，T0)=eAB(T)+eBC(T0)+eCA(T0) =eAB(T)-eAB(T0) =EAB(T，T0) 參考電極的實(shí)用價(jià)值： 它可大大簡(jiǎn)化熱電偶的選配工作。 實(shí)際測(cè)溫中，只要獲得有關(guān)熱電極與參考電極配對(duì)時(shí)的熱電勢(shì)值，那么任何兩種熱電極配對(duì)時(shí)的熱電勢(shì)均可按公式而無(wú)需再逐個(gè)去測(cè)定。 例：已知鉑銠30—鉑的E(1084.5℃，0℃)=13.937mV， 鉑銠6—鉑的E(1084.5℃，0℃)=8.354mV， 求:鉑銠30—鉑銠6在同樣溫度條件下的熱電動(dòng)勢(shì)。解：設(shè)A為鉑銠30電極，B為鉑銠6電極，C為鉑電極。 已知:t=1084.5℃，t0=0℃ 根據(jù)參考電極定律： 3．中間溫度定律 1.鉑銠10－鉑熱電偶（S） 可在1300℃以下的范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，短期可測(cè)量1600℃的高溫。優(yōu)點(diǎn)：復(fù)制精度和測(cè)量的準(zhǔn)確性高，可用于精密溫度測(cè)量或作為基準(zhǔn)熱電偶。缺點(diǎn)：熱電動(dòng)勢(shì)較弱，在高溫時(shí)易受還原性氣體腐蝕。而且鉑銠10－鉑熱電偶的材料屬于貴金屬，成本較高。 2.鎳鉻－鎳硅（鎳鋁）熱電偶（K） 可在氧化性或中性介質(zhì)中長(zhǎng)時(shí)間地測(cè)量900℃以下的溫度，短期測(cè)量可達(dá)1200 ℃。優(yōu)點(diǎn)：復(fù)制性好，熱電勢(shì)較大，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：在還原性介質(zhì)中易受腐蝕，測(cè)量精度偏低。 3.鎳鉻－考銅熱電偶（E） 適用于還原性或中性介質(zhì)，長(zhǎng)期測(cè)量溫度不超過600℃以下的溫度，短期測(cè)量可達(dá)800 ℃。優(yōu)點(diǎn)：熱電靈敏度高，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：測(cè)溫范圍窄而低，考銅合金絲易受氧化而變質(zhì)。 4.鉑銠30－鉑銠6熱電偶（B） 可長(zhǎng)期測(cè)量1600℃的高溫，短期可測(cè)量1800℃的高溫。優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，精度高，適用于氧化性和中性介質(zhì)中使用。缺點(diǎn)：它產(chǎn)生的熱電勢(shì)小，價(jià)格高。 八種國(guó)際通用熱電偶： B:鉑銠30—鉑銠6 、 R:鉑銠13—鉑 、 S:鉑銠10—鉑 ； K:鎳鉻—鎳硅 、N:鎳鉻硅—鎳硅； E:鎳鉻—銅鎳、 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) 幾種常用熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系曲線分析 １、熱電極　　熱電偶常以熱電極材料種類來(lái)命名。２、絕緣套管　　用來(lái)防止兩根熱電極短路。常用陶瓷、石英等作絕緣材料。３、保護(hù)管　　使熱電極與被測(cè)介質(zhì)隔離，使之免受化學(xué)侵蝕或機(jī)械損傷。要求經(jīng)久耐用與傳熱良好。４、接線盒　　供連接熱電偶和測(cè)量?jī)x表之用。 １、普通型熱電偶 　普通型結(jié)構(gòu)熱電偶工業(yè)上使用最多， 它一般由熱電極、絕緣套管、保護(hù)管和接線盒組成。? 普通裝配型熱電偶的外形普通裝配型熱電偶的結(jié)構(gòu)圖 接線盒 鎧裝型熱電偶外形法蘭 鎧裝熱電偶的制造工藝： 把熱電極材料與高溫絕緣材料預(yù)置在金屬保護(hù)管中、運(yùn)用同比例壓縮延伸工藝、將這三者合為一體，制成各種直徑、規(guī)格的鎧裝偶體，再截取適當(dāng)長(zhǎng)度、將工作端焊接密封、配置接線盒即成為柔軟、細(xì)長(zhǎng)的鎧裝熱電偶。 鎧裝熱電偶特點(diǎn)： 內(nèi)部的熱電偶絲與外界空氣隔絕，有著良好的抗高溫氧化、抗低溫水蒸氣冷凝、抗機(jī)械外力沖擊的特性； 測(cè)溫端熱容量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。 鎧裝熱電偶可以制作得很細(xì)，能解決微小、狹窄場(chǎng)合的測(cè)溫問題，且具有抗震、可彎曲、超長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 4、表面熱電偶 主要用于現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)的測(cè)量。 探頭有各種形狀，以適應(yīng)不同物體表面測(cè)溫用。 測(cè)溫范圍有0—250℃和0—600℃。 5、防爆熱電偶 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 防爆熱電偶的接線盒在設(shè)計(jì)時(shí)采用防爆的特殊結(jié)構(gòu)，它的接線盒是經(jīng)過壓鑄而成的，有一定的厚度、隔爆空間，機(jī)構(gòu)強(qiáng)度較高； 采用螺紋隔爆接合面，并采用密封圈進(jìn)行密封，因此，當(dāng)接線盒內(nèi)一旦放弧時(shí)，不會(huì)與外界環(huán)境的危險(xiǎn)氣體傳爆，能達(dá)到預(yù)期的防爆、隔爆效果。 使用場(chǎng)合： 工業(yè)用的隔爆型熱電偶多用于化學(xué)工業(yè)自控系統(tǒng)中（由于在化工生產(chǎn)廠、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體或蒸汽，如果用普通熱電偶則非常不安全、很容易引起環(huán)境氣體爆炸）。 隔爆型熱電偶外形其他熱電偶外形 §5.3 熱電偶的冷端補(bǔ)償和測(cè)溫電路 熱電偶冷端補(bǔ)償?shù)谋匾�性�?用熱電偶的分度表查毫伏數(shù)-溫度時(shí)，必須滿足t0=0C的條件。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。 一般情況下，冷端溫度均高于0C，熱電勢(shì)總是偏小。應(yīng)想辦法消除或補(bǔ)償熱電偶的冷端損失。熱電偶的冷端補(bǔ)償?shù)姆椒?1、冷端恒溫法：使參考端（冷端）溫度處于0C 或某一恒定溫度。 （1）冰浴法 將熱電偶的冷端置于裝有冰水混合物的恒溫容器中，使冷端的溫度保持在0C不變。此法稱冰浴法，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)室和校驗(yàn)熱電偶的裝置中。冰浴法 2、補(bǔ)償導(dǎo)線法 補(bǔ)償導(dǎo)線： 是指在一定的溫度范圍內(nèi)（0～100C），其熱電性能與相應(yīng)熱電偶的熱電性能相同的廉價(jià)導(dǎo)線。 其作用是把熱電偶參考端移至離熱源較遠(yuǎn)及環(huán)境溫度較恒定的地方。 補(bǔ)償導(dǎo)線在0～100C范圍內(nèi)的熱電勢(shì)與配套的熱電偶的熱電勢(shì)相等，所以不影響測(cè)量精度。 采用相對(duì)廉價(jià)的補(bǔ)償導(dǎo)線，可延長(zhǎng)熱電偶的冷端，使之遠(yuǎn)離高溫區(qū)；可節(jié)約大量貴金屬；易彎曲，便于敷設(shè)。 　 注意：補(bǔ)償導(dǎo)線只起延長(zhǎng)熱電極的作用，并不能消除冷端溫度不為0C時(shí)的影響，因此還應(yīng)該用補(bǔ)正方法將其補(bǔ)正到0C。補(bǔ)償導(dǎo)線外形 3、冷端溫度校正法：即是通過計(jì)算來(lái)補(bǔ)正。 當(dāng)熱電偶的冷端溫度t0 0C時(shí)，由于熱端與冷端的溫差隨冷端的變化而變化，所以測(cè)得的熱電勢(shì)EAB（t，t0）與冷端為0C時(shí)所測(cè)得的熱電勢(shì)EAB（t，0C）不等。 若冷端溫度高于0C，則EAB（t，t0）x26紅軟基地

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