​热电偶是干什么用的,热电偶是干什么用的?

热电偶是干什么用的,热电偶是干什么用的?

热电偶是干什么用的

热电偶

热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。

热电偶是干什么用的

温度测量中的热电偶和热电阻的区别和联系是什么,如何选用

热电偶和热电阻虽然同为测温元器件,但其原理是大不相同的,一种是单一金属在不同温度下表现出来的电阻值,一种却是两种不同的导体根据“塞贝克效应”做出来的无源测温元件,表现出来的是毫伏电压信号。下面我们来看看这两种具体的区别。

热电阻

热电偶是干什么用的,热电偶是干什么用的?图2


热电阻的原理相对比较简单,是根据导体在不同温度下所呈现出的电阻值来测量温度的,上图是一种常用的三线制测量电桥,通过热电阻的阻值变化转换成相应的电压,以供给后续电路转换为相应的温度值使仪表显示。

热电偶是干什么用的,热电偶是干什么用的?图3

热电阻的测量精度较高,接线方式有两线制、三线制和四线制之分,以四线制精度最高,两线制最低,常用的就是三线制。测量温度范围在-200℃至600℃,属于中低温测量,常用的材质有铜或铂,以铂电阻的测量精度最高,我们常见的PT100之类的就是铂电阻,表示在0℃的温度下阻值为100Ω。

热电偶

热电偶是干什么用的,热电偶是干什么用的?图4


热电偶的原理相对要复杂一些,它是由两种不同的导体连接成起来组合成回路,两结点在温度不同的情况下会产生热电动势,热电动势的大小和温度成比例关系,只要使用毫伏表测量它的电动势大小再转换成温度即可。(两种金属线连接组成回路,并在两端维持一定的温差,自由电子会从高温处流向低温处,这种现象叫做塞贝克效应)

热电偶是干什么用的,热电偶是干什么用的?图5

热电偶在低温的测量精度要比热电阻低,不过温度测量范围却大不少,可以测-200℃至1300℃,特殊情况下还能更高,所以一般500℃以下使用热电阻,以上则使用热电偶。另外热电偶的连线方式都是两根线,输出的是毫伏信号,不需要另接电源。

总结:以上就是热电阻和热电偶的原理和区别了,使用时根据实际需要选择就可以了。 点赞?是一种美德!

热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿有哪些补偿方法各适用于什么场合

热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差,为保证输出热电势是被测温度的单值函数,必须使冷端温度保持恒定;热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据,否则会产生误差。

因此,常采用一些措施来消除冷锻温度变化所产生的影响,如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。

1.冷端恒温法 一般热电偶定标时冷端温度以0℃为标准。因此,常常将冷端置于冰水混合物中,使其温度保持为恒定的0℃。在实验室条件下,通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中,然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中,是冷端保持0℃。

2.冷端温度校正法 由于热电偶的温度分度表是在冷端温度保持在0℃的情况下得到的,与它配套使用的测量电路或显示仪表又是根据这一关系曲线进行刻度的,因此冷端温度不等于0℃时,就需对仪表指示值加以修正。如冷端温度高于0℃,但恒定于t0℃,则测得的热电势要小于该热电偶的分度值,为求得真实温度,可利用中间温度法则,即用下式进行修正: E(t,0)= E(t,t1)+ E(t1,0)

3.补偿导线法 为了使热电偶冷端温度保持恒定(最好为0℃),可将热电偶做的很长,使冷端远离工作端,并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便,而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此,一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内(0~150℃)具有和所连接的热电偶相同的热电性能,若是用廉价金属制成的热电偶,则可用其本身的材料作为补偿导线,将冷端延伸到温度恒定的地方。*补偿导线在使用中注意事项 (1)补偿导线的选择 补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20~100℃,宽范围的为-25~200℃。普通级误差为±2.5℃,精密级为±1.5℃。(2)接点连接 与热电偶接线端2个接点尽可能近一点,尽量保持2个接点温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。(3)使用长度 因为热电偶的信号很低,为微伏级,如果使用的距离过长,信号的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温度波动。根据我们的经验,通常使用热电偶补偿导线的长度控制在15米内比较好,如果超过15米,建议使用温度变送器进行传送信号。温度变送器是将温度对应的电势值转换成直流电流传送,抗干扰强。(4)布线 补偿导线布线一定要远离动力线和干扰源。在避免不了穿越的地方,也尽可能采用交叉方式,不要平行。(5)屏蔽补偿导线 为了提高热电偶连接线的抗干扰性,可以采用屏蔽补偿导线。对于现场干扰源较多的场合,效果较好。但是一定要将屏蔽层严格接地,否则屏蔽层不仅没有起到屏蔽的作用,反而增强干扰。

4.补偿电桥法 补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。补偿电桥现已标准化。不平衡电桥(即补偿电桥)是由电阻R1、R2、R3和RCu组成。其中R1=R2=R3=1 ;Rs是用温度系数很小的锰铜丝绕制而成的;RCu是有温度系数较大的铜线绕制而成的补偿电阻,0℃时,RCu=1 ;Rs的值可根据所选电偶的类型计算确定。此桥串联在热电偶测量回路中,热电偶冷端与电阻RCu感受相同的温度,在某一温度下(通常取0℃)调整电桥平衡,使R1=R2=R3=RCu。当冷端温度变化时,RCu随温度改变,破坏了电桥平衡,产生一不平衡电压△U,此电压则与热电势相叠加,一起送入测量仪表。适当选择Rs的数值,可是电桥产生的不平衡电压△U在一定温度范围内基本上能补偿由于冷端温度变化而引起的热电势变化值。这样,当冷端温度有一定变化时,仪表仍然可给出正确的温度示值。

同类推荐

​蜈蚣怎么消灭最彻底,家里有蜈蚣窝怎么办

​蜈蚣怎么消灭最彻底,家里有蜈蚣窝怎么办

蜈蚣怎么消灭最彻底,家里有蜈蚣窝怎么办 本文目录 1.家里有蜈蚣窝怎么办2.家里有蜈蚣怎么能彻底消灭3.防止蜈蚣最有效的方法4.用什么办法才能杀死家里的蜈蚣卵...

​蝙蝠寿命最长,蝙蝠的寿命有多久?

​蝙蝠寿命最长,蝙蝠的寿命有多久?

蝙蝠寿命最长,蝙蝠的寿命有多久? 本文目录 1.蝙蝠的寿命有多久?2.蝙蝠的寿命一般有多长?3.蝙蝠的平均寿命是多少年4.蝙蝠每分钟心跳多少次 蝙蝠的寿命有多久?...

​建军节时间,八一建军节是哪年成立的?

​建军节时间,八一建军节是哪年成立的?

建军节时间,八一建军节是哪年成立的? 八一建军节是哪年成立的 1933年7月11日,中华苏维埃共和国临时中央政府根据中央革命军事委员会6月30日的建议,决定8月...

热门排行

随机推荐