热电偶测温基本原理_第1页
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文档简介

1、1.热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接尼来，构成一个闭合回路。当导体A和B 的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小 的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。A,B两种导体，一端通过焊接形成结点，为工作端，位于待测介质。另一端接测温仪 表，为参考端。为更奸地理解下面的内容，我们将以上测混回路中形成的热电动势表示为 EAB(T1,TO),理解为：A、B两种导体组成的热电偶，工作端温度为T1,参考端温度为TO,形 成的热电动势为EAB(T1,T0)o需要特别强调的是：热电偶测温，归根结底是测長热电偶两端的热电动势。

2、测長仪表 能够让我们看到温度数值，是因为它巳经将热电动势转换成了温度。图中，工作端温度T1,A、B与C、D连接处温度为T2,测旻仪表端(参考端)温度为 TOo我们可以把总回路的总电动势E分成两段热电动势的和，即A、B为一段，热电动 势为EAB(T1,T2), C、D为另一段，热电动势为ECD(T2,T0),即：E= EAB(T1,T2)+ ECP(T2,T0)(热电偶中间导体定律)(1)在上图中，如果C、D的材质和A、B完全一样，即C即为A, D即为B,相当于热电 偶A、B在T2(中间温度)处产生了一个连接点，此时，回路总电势为：E= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T

3、1,TO)(热电偶中间温度定律)(2)从式我们可以看出，只要是相同的热电偶，中间产生丁连接点，则总电势与连接点 的温度(中间温度)无关，而只与工作端和参考端的温度有关。这正是我们希望得到的。我们 在热电偶布线中，不雷要考虑中间有没有连接点，也不零要考虑连接点的温度，而是和一根 热电偶连接到介质和测呈仪表一样。再来比较式和式。如果我们能找到某种材料C、P,它能满足：ECD(T2,T0)= EAB(T2,T0)则式成为：E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0)= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,TO) (4)满足式的材料C、D我们称为热电偶A、B的补偿导线。

4、式(4)还告诉我们，使用了补偿导线，我们将T2延伸到TTO,但昙后我们的测長结果 与T2无关，这样我们也可以理铮为，因为我们使用了导线C、D,是它补偿TT2处连接所 产生的附加电势，而使得我们景终测長不雷要再考虑T2,这也是C、D为什么叫补偿导线 的原因，2.热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一M都比较贵重(特别是采用贲金属时)，而测混点到仪表的距离 都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端) 延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端于上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只 起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端于上，它本身并不能消除冷端混度变 化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还雷采用其他修正方法来补偿冷端混度E=O

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