4.热电偶定律和查表

热电偶

1热电偶的定律热电偶的查表2目录一.热电偶的定律均质导体定律中间导体定律中间温度定律参考电极定律1.均质导体定律由同一种均质材料（导体或半导体）两端焊接组成闭合回路，无论导体截面如何、温度如何分布，回路总电动势为零。用途：用于检验热电极材料的成分和均匀性。当nA=nB时，EAB(T,T0)=0TT0BA1=0TABCT0T0在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电势不变。2.中间导体定律T0ABCTTCCTT0TT0T1T1T2T2AABBBA第三导体在冷端第三导体在热端第三导体在正热电极中间第三导体在负热电极中间测温仪表接入热电偶回路

(1)显示仪表接入的依据根据中间导体定律，在热电偶回路中接入测温仪表E，只要保证测温仪表与连接热电偶处的接点温度相等，就不会影响回路中原来的热电势。TET0T1T1ET0T0T中间导体定律的应用

被测物体

T1=T2

(2)热端安装的依据根据中间导体定律，将热电偶的两个热电极直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。只要保证与热电偶连接处的接点温度相等，就不会影响回路中原来的热电势。中间导体定律的应用热电偶在两接点温度T1、T3时的热电势等于该热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3时的相应热电势的代数和。

EAB（T1,T3）=EAB（T1,T2）+EAB（T2,T3）

BBA

T2

T1

T3

AAB3.中间温度定律（1）补偿导线使用的依据只要T1、T0不变，接入AˊBˊ后不管接点温度T2如何变化，都不影响总热电势。这便是引入补偿导线原理。当在原来热电偶回路中分别引入与热电极材料A、B同样热电特性的材料A′、B′即引入所谓补偿导线时，当两接点温度相同时，回路总的热电势不变。热电偶补偿导线接线图ABT1A’T0ET2B’中间温度定律的应用由于热电偶的线性较差，多数情况下采用查表法。

直接从热电偶的分度表查温度与热电势的关系时的约束条件是：自由端（冷端）温度必须为0

C。已知:冷端温度为t0,测得热电势为EAB(t,t0),求被测热端温度t由冷端温度t0查EAB(t0,0)计算EAB(t,0)=EAB(t,t0)+EAB(t0,0)由EAB(t,0)查得t（2）分度表的查法中间温度定律的应用如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶热电势已知，它们的冷端和热端的温度又分别相等，则它们相互间组成热电偶的热电势可由下式计算得到：

EAB（T,T0）=EAC（T,T0）+ECB（T,T0）=EAC（T,T0）-EBC（T,T0）T0TEBA(T,T0)BAT0TEAC(T,T0)ACT0TECB(T,T0)CB4.参考电极定律常用标准电极：纯铂丝参考电极定律应用——热电偶选配CABDACBCDCABBDDA

EAB（T,T0）=EAC（T,T0）-EBC（T,T0）

EBD（T,T0）=EBC（T,T0）-EDC（T,T0）

EDA（T,T0）=EDC（T,T0）-EAC（T,T0）例1热端温度100℃，冷端温度0℃，镍铬合金与纯铂组成的热电偶的热电动势为2.95mv，考铜与纯铂组成的热电偶的热电动势是-4.0mv，则镍铬-考铜组成的热电偶100℃时的热电动势是多少？4.参考电极定律

EAB（100,0）=EAC（100,0）-EBC（100,0）=2.95-（-4.0）=6.95mv首先，由实际冷端温度t0查表得到修正电势EAB(t0,0℃)；其次，利用公式计算

EAB(t，0)=EAB(t，t0)+EAB(t0，0)最后，由EAB(t，0)，查表得到tEAB(t，0)=EAB(t,t0)+EAB(t0，0)已知：t0=21℃，EAB(t，t0)=1.999mV求：t=?

例2用铜-康铜热电偶测某一温度t，参比端在室温环境t0，测得热电动势为1.999mV，又用室温计测出t0=21℃,求t？二.热电偶的查表工作端温度/℃0102030405060708090热电动势/mV－200－100－00100200300400-5.603-3.378-0.0000.0004.2779.28614.86020.869-5.735-3.656-0.3830.3914.7499.32015.443—-5.889-3.923-0.7570.7895.22710.36016.030—-6.007-4.177-1.1211.1965.71210.90516.621—-6.105-4.419-1.4751.6116.20411.45617.217—-6.181-4.648-1.8192.0356.70212.01117.816—-6.232-4.865-2.1522.4677.20712.57218.420—-6.258-5.069-2.4752.9087.71813.13719.027——-5.261-2.7883.3578.23513.70719.638——-5.439-3.0893.8138.75714.28120.252—铜—康铜热电偶分度表二.热电偶的查表解:(1)由t0=21℃，查表得可知EAB(21,0)=0.830mV（2）计算得：EAB(t，0)=EAB(t，21)+EAB(21，0)=1.999+0.830=2.829mV（3）再次查表得，与2.829mV对应的热端温度t=68.2℃。1.1960.7890.789302020EAB(21,0)212.9082.4672.4677060602.829A’B’例3设接线盒温度t1=0

C，t2=20

C，t3=40

C，根据以下电路中的毫伏表的示值U=30mv及K热电偶的分度表，查出热端的温度tx

。A′B′二.热电偶的查表K热电偶的分度表

t0=20℃;EAB(t,0℃)=EAB(t,20℃)+EAB(20℃,0℃)=

30+0.798=30.798mv;t=740℃例4已知:冷端温