這是熱電偶傳感器ppt，包括了熱電偶的概念及其特點(diǎn)，熱電偶的基本定律，熱電偶測(cè)溫原理，熱電偶的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償法等內(nèi)容，歡迎點(diǎn)擊下載。

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任務(wù)2 熱電偶溫度傳感器 1、學(xué)習(xí)熱電偶的概念及其特點(diǎn) 2、學(xué)習(xí)熱電偶的基本定律 3、學(xué)習(xí)熱電偶測(cè)溫原理 4、學(xué)習(xí)熱電偶的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 5、學(xué)習(xí)熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償法 1、熱電偶的概念及其特點(diǎn) 2、熱電偶的基本定律 3、熱電偶測(cè)溫原理 4、熱電偶的結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 5、熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償法 熱電偶主要用來(lái)測(cè)量中高溫，它的測(cè)溫范圍大，適用于煉鋼爐、煉焦?fàn)t等高溫地區(qū)的溫度測(cè)量。 熱電偶測(cè)溫原理 熱電效應(yīng)和熱電動(dòng)勢(shì) 熱電偶是利用熱電效應(yīng)的原理制成的。 熱電效應(yīng)和熱電動(dòng)勢(shì) 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)交接點(diǎn)t和t0之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)， 也稱塞貝爾效應(yīng)。 導(dǎo)體A、B稱熱電極；溫度t處稱為熱端、工作端或測(cè)量端；溫度t0稱為冷端、參考端或自由端。由這樣一種結(jié)構(gòu)，并將溫度值轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)的傳感器叫做熱電偶傳感器。 看一個(gè)實(shí)驗(yàn)——熱電偶工作原理演示 空中加油 熱電偶熱的電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn) 1、當(dāng)電極材料不同，并且熱端溫度t和冷端溫度t0不同時(shí)，熱電偶回路才會(huì)有熱電動(dòng)勢(shì);當(dāng)熱電極材料選定后，熱端溫度t和冷端溫度t0的溫差越大，熱電動(dòng)勢(shì)就越大。 2、熱電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生是由兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)兩部分組成。一般情況下，熱電偶的接觸電勢(shì)遠(yuǎn)大于溫差電勢(shì)，因而回路中熱電動(dòng)勢(shì)的方向取決于熱端的接觸電勢(shì)方向，電子密度大的導(dǎo)體A為正極，電子密度小的導(dǎo)體B為負(fù)極。 熱電偶的基本定律 1、中間導(dǎo)體定律 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)。 2、中間溫度定律 在熱電偶測(cè)量電路中，熱端溫度為t，冷端溫度為t0，中間溫度為t1，則（t，t0）的熱電動(dòng)勢(shì)等于（t，t1）與（t1，t0）熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。 3、標(biāo)準(zhǔn)電極定律 只要測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)電極與各種金屬組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)，則任何兩種電極配對(duì)組合成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)就可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極定律定律計(jì)算出，而不需要逐個(gè)測(cè)定。 熱電偶基本定律 （1）如果熱電偶兩種電極材質(zhì)相同，則無(wú)論兩接點(diǎn)的溫度如何，總電動(dòng)勢(shì)始終為零。 （2）如果熱電偶兩接點(diǎn)溫度相同，盡管A、B材質(zhì)不同，回路中的總電動(dòng)勢(shì)依然為零。 （3）熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)大小與材料和接點(diǎn)溫度有關(guān)，與其尺寸、形狀無(wú)關(guān)。 熱電偶測(cè)溫原理 熱電動(dòng)勢(shì)的大小與熱電極A、B的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān)，只與熱電極的材料和冷、熱兩端的溫度有關(guān)。如果熱電極的材料選定，冷端的溫度t0確定，那么熱電動(dòng)勢(shì)就只與熱端溫度t有關(guān)，所以可以通過(guò)測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)的大小得到熱端的溫度值，這就是熱電偶測(cè)溫度的工作原理。 1、熱電偶傳感器是將（ ）變化量轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿〉模? ）變化量，經(jīng)放大后用來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的。 2、熱電偶是利用（ ）效應(yīng)制成的，熱電動(dòng)勢(shì)由（ ）電勢(shì)和（ ）電勢(shì)組成。 3、（ ）的數(shù)值越大，熱電偶的輸出熱電動(dòng)勢(shì)就越大。 A.熱端直徑 B.熱端和冷端的溫度 C.熱端和冷端的溫差 D.熱電極的電導(dǎo)率 簡(jiǎn)答題 熱電偶測(cè)溫必須具備的條件是什么？ 熱電偶的結(jié)構(gòu) 熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管和接線盒等幾個(gè)主要部分組成。 為滿足不同生產(chǎn)對(duì)象的測(cè)溫要求和條件，熱電偶的結(jié)構(gòu)形式有：普通型電偶、鎧裝型熱電偶、薄膜型熱電偶。 普通型熱電偶 工業(yè)測(cè)量上應(yīng)用最多的是普通型熱電偶。 普通裝配型熱電偶的外形 普通裝配型熱電偶的結(jié)構(gòu)放大圖 接線盒 測(cè)量鍋爐煙道中的煙氣溫度應(yīng)選用（ ）型的熱電偶。 A.普通 B.鎧裝 C.薄膜 鎧裝熱電偶 鎧裝型熱電偶是把電極、絕緣材料熔鑄在一起，外套金屬保護(hù)管經(jīng)拉伸加工而成，它可以做得很長(zhǎng)、很細(xì)，在使用中可以隨測(cè)量需要進(jìn)行彎曲。 鎧裝型熱電偶外形 法蘭 測(cè)量50m深的巖石鉆孔中的溫度應(yīng)選用（ ）型的熱電偶。 A.普通 B.鎧裝 C.薄膜 薄膜型熱電偶 薄膜型熱電偶采用真空鍍膜技術(shù)，由兩種金屬薄膜連接而成的一種特殊結(jié)構(gòu)的熱電偶，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。適用于微小面積上的表面溫度的測(cè)量以及快速變化的表面溫度的測(cè)量。 測(cè)量CPU散熱片的溫度應(yīng)選用（ ）型的熱電偶 A.普通 B.鎧裝 C.薄膜 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 從理論上說(shuō)，任何兩種不同材料的導(dǎo)體都可以組成熱電偶，但為了做到準(zhǔn)確、可靠以及穩(wěn)定的測(cè)量溫度，對(duì)熱電偶材料必須進(jìn)行一定的選擇，其原則為： （1）熱電勢(shì)變化盡量大； （2）熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系盡量接近線性； （3）理化性能穩(wěn)定，易加工，有良好的互換性。 目前工業(yè)上常用的4種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的組成材料為： （1）鉑銠30—鉑銠6熱電偶（WRLB）（分度號(hào)為B型）， 測(cè)溫范圍0～1800℃ 這種材料組成的熱電偶的熔點(diǎn)高，可用于較高溫度的測(cè)量，誤差小，一般適用于較為精密的溫度測(cè)量。但它熱電動(dòng)勢(shì)小，不能用于金屬蒸汽和還原介質(zhì)中。 （2）鉑銠10—鉑熱電偶（WRLL）（分度號(hào)為S型）， 測(cè)溫范圍0～1600℃ 這種材料組成的熱電偶可長(zhǎng)期測(cè)量高達(dá)1600℃的溫度，其性能穩(wěn)定，精度高，適宜在氧化性介質(zhì)或中性介質(zhì)中進(jìn)行測(cè)量，室溫下熱電動(dòng)勢(shì)小，不需要進(jìn)行冷端補(bǔ)償和修正，可作為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。 （3）鎳鉻—鎳硅熱電偶（WREU）（分度號(hào)為K型） ， 測(cè)溫范圍-200～1300℃ （4）鎳鉻—康銅（WREA）（分度號(hào)為E型）， 測(cè)溫范圍-200～900℃ 后兩者材料組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)較大，易測(cè)溫，但測(cè)溫范圍小。 組成熱電偶的兩種材料中，寫在前面的為正極，寫在后面的為負(fù)極。參考端溫度為0℃時(shí)，把熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)與工作端溫度之間的關(guān)系制成表格，稱為熱電偶的分度表。 作業(yè) 1、請(qǐng)寫出熱電效應(yīng)的概念 2、 熱電偶測(cè)溫必須具備的條件是什么？ 3、請(qǐng)寫出中間導(dǎo)體定律和中間溫度定律 4、熱電偶是由哪幾部分組成，有哪些結(jié)構(gòu)形式 為了消除溫度誤差的影響，常采用以下幾種補(bǔ)償方法 1、補(bǔ)償導(dǎo)線法 2、冷端補(bǔ)償法 冷端0℃恒溫法 冷端溫度修正法 電橋補(bǔ)償法 補(bǔ)償導(dǎo)線外形 （1）組成：補(bǔ)償導(dǎo)線由合金絲、絕緣層、護(hù)套和屏蔽層。 （2）熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線功能： 其一實(shí)現(xiàn)了冷端遷移； 其二是降低了電路成本。 使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)注意問(wèn)題： 1）補(bǔ)償導(dǎo)線只能用在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（0~100℃）； 2）熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的兩個(gè)接點(diǎn)處要保持溫度相同；不同型號(hào)的熱電偶配有不同的補(bǔ)償導(dǎo)線； 3）補(bǔ)償導(dǎo)線的正、負(fù)極需分別與熱電偶正、負(fù)極相連； 補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是對(duì)熱電偶冷端延長(zhǎng)。 冷端補(bǔ)償法 由于熱電偶產(chǎn)生的電勢(shì)與兩端溫度有關(guān)，只有將冷端溫度保持恒定才能使熱電勢(shì)正確反映熱端的被測(cè)溫度。 由于很難保證冷端溫度在恒定0℃故常采取一些冷端補(bǔ)償措施，主要有：冷 端恒溫法 、補(bǔ)償導(dǎo)線法 、 計(jì)算修正法。 1、冷端0℃恒溫法 ：使參考端（冷端）溫度處于0C （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 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 2、冷端溫度修正法 將熱電偶的冷端置于各種恒溫器內(nèi)，使之保持溫度恒定，避免由于環(huán)境溫度的波動(dòng)而引入誤差。這類恒溫器的溫度不為0℃，需對(duì)熱電偶進(jìn)行冷端溫度修正。 用分度號(hào)為S的鉑銠10—鉑熱電偶測(cè)爐溫，其冷端溫度為30℃，而直流電位差計(jì)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)為9.527mV，試求被測(cè)溫度。 用分度號(hào)為S的鉑銠10—鉑熱電偶測(cè)爐溫，其冷端溫度為40℃，而直流電位差計(jì)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)為5.413mV，試求被測(cè)溫度。 3、電橋補(bǔ)償法 利用直流不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)的變化值。 利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢(shì)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢(shì)的變化值。不平衡電橋由R1、R2、R3(錳銅絲繞制)、RCu(銅絲繞制)四個(gè)橋臂和橋路電源組成。 在某一溫度時(shí)電橋平衡(R1 = R2 = R3 = RCu)，此時(shí)Uab=0 ，電橋?qū)�儀表讀數(shù)無(wú)影響。當(dāng)環(huán)境溫度改變使冷端溫度變化時(shí)，熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)變化 ；與此同時(shí)，RCu的阻值也隨之改變，因而使電橋失去平衡，a、b間有輸出電壓 。如果使 與 數(shù)值相等，符號(hào)相反，相加后為零，儀表讀出的熱電動(dòng)勢(shì)便不受冷端溫度的影響，就可起到自動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔谩? 課堂小結(jié)： 1、 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)， 也稱塞貝爾效應(yīng)。 2、回路中所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，叫熱電勢(shì)。 3、熱電偶的基本定律：中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律、標(biāo)準(zhǔn)電極定律。 4、熱電動(dòng)勢(shì)的大小只與熱電極的材料和冷、熱兩端的溫度有關(guān)。如果熱電極的材料選定，冷端的溫度t0確定，那么熱電動(dòng)勢(shì)就只與熱端溫度t有關(guān)，所以可以通過(guò)測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)的大小得到熱端的溫度值，這就是熱電偶測(cè)溫度的工作原理。 5、熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管和接線盒等幾個(gè)主要部分組成。 6、熱電偶的結(jié)構(gòu)形式有：普通型電偶、鎧裝型熱電偶、薄膜型熱電偶。 7、參考端溫度為0℃時(shí)，把熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)與工作端溫度之間的關(guān)系制成表格，稱為熱電偶的分度表。 8、補(bǔ)償方法 （1）、補(bǔ)償導(dǎo)線法 （2）、冷端補(bǔ)償法 冷端0℃恒溫法 冷端溫度修正法 電橋補(bǔ)償法 1、簡(jiǎn)述熱電偶與熱電阻的測(cè)量原理的異同。 2、設(shè)一熱電偶工作時(shí)產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)可表示為EAB(t ， t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意義？ t0在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常應(yīng)為多少？ 3、什么是熱電偶？ 4、用分度號(hào)為S的鉑銠10—鉑熱電偶測(cè)爐溫，其冷端溫度為20℃，而直流電位差計(jì)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)為5.413mV，試求被測(cè)溫度。 5、用熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？ 6、熱電偶在使用時(shí)為什么要連接補(bǔ)償導(dǎo)線？ 1、簡(jiǎn)述熱電偶與熱電阻的測(cè)量原理的異同。 2、設(shè)一熱電偶工作時(shí)產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)可表示為EAB(t ， t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意義？ t0在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常應(yīng)為多少？ 3、什么是熱電偶？ 4、用分度號(hào)為S的鉑銠10—鉑熱電偶測(cè)爐溫，其冷端溫度為20℃，而直流電位差計(jì)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)為5.413mV，試求被測(cè)溫度。 5、用熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？  6、熱電偶在使用時(shí)為什么要連接補(bǔ)償導(dǎo)線？ 作業(yè)： 1、設(shè)一熱電偶工作時(shí)產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)可表示為EAB(t ， t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意義？ t0在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常應(yīng)為多少？ 2、用分度號(hào)為S的鉑銠10—鉑熱電偶測(cè)爐溫，其冷端溫度為20℃，而直流電位差計(jì)測(cè)得的熱電動(dòng)勢(shì)為5.413mV，試求被測(cè)溫度。 3、用熱電偶測(cè)溫時(shí)，為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償？冷端補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？b7d紅軟基地

熱電偶類型PPT課件：這是一個(gè)關(guān)于熱電偶類型PPT課件，包括了熱電偶的工作原理，熱電偶材料，熱電偶的種類，幾種常用熱電偶的測(cè)溫范圍及精確度，熱電偶的冷端補(bǔ)償方法，熱電偶測(cè)溫線路等內(nèi)容，常見(jiàn)熱電偶 2.熱電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 介紹一個(gè)典型的單片機(jī)控制的測(cè)溫系統(tǒng)，它由三大部分組成：(1)測(cè)量放大電路；(2)A/D轉(zhuǎn)換電路；(3)顯示電路。它廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、化工廠的測(cè)溫及溫度控制系統(tǒng)中。1.1　硬件設(shè)計(jì) (1)熱電偶溫度傳感器 本系統(tǒng)使用鎳鉻—鎳硅熱電偶，被測(cè)溫度范圍為0～655℃，冷端補(bǔ)償采用補(bǔ)償電橋法，采用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值。不平衡電橋由電阻R1、R2、R3(錳銅絲繞制)、Rcu(銅絲繞制)四橋臂和橋路穩(wěn)壓源組成，串聯(lián)在熱電偶回路中。Rcu與熱電偶冷端同處于±0℃,而R1=R2=R3=1Ω，橋路電源電壓為4V，由穩(wěn)壓電源供電，Rs為限流電阻，其阻值因熱電偶不同而不同，電橋通常取在20℃時(shí)平衡，這時(shí)電橋的四個(gè)橋臂電阻R1=R2=R3=Rcu，a、b端無(wú)輸出，歡迎點(diǎn)擊下載熱電偶類型PPT課件哦。

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