热电偶工作原理VIP免费

热电偶工作原理热电偶工作原理两种不同成份的导体两端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电势。如果热电偶的测量端（感受被测温度的端叫测量端）与参比端（处于已知温度的端叫参比端或叫冷端）存有温差时，显示仪表将会显示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电势将随着测量端温度的升高而增加，热电势的大小只和热电偶导体材质和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。热电偶测温是基于热电效应这一物理现象实现的。用两种不同的金属导线a、b焊接而成的闭合回路称为“热电偶”。当它的两个接点1、2的温度t1、t2不同时，回路中将产生热电动势，简称热电势，这种现象称为“热点效应”。热电势的大小与两接点的温度差（t2—t1）和组成回路的导线材料有关。对于给定的热电偶，则只与两接点的温差有关。如果保持t1不变（t1=0℃），那么热电势只与t2有关。t2越大，热电势越大，且有确定的关系。只要用电位差计g测出回路中的热电势，就可以通过热电势与温度的关系球出被测温度t2。理论上，任何两种不同的金属导线均可组成热电偶，但实际上为了使热电偶回路有较大的热电势，能耐高温，而且热电势与温度基本上呈线性关系，通常采用下列金属或合金导线配对组成热电偶（见表1—1）表1—1材料名称使用温度范围热电势（mv/100℃）极性铜—康铜—20—400℃4.15第1页共10页+――镍铬—考铜—20—400℃6.95镍铬—镍铝—50—900℃4.10+――铂铑—铂—20—1300℃0.64+――热电偶的电极a、b两接点通常用电弧焊、电熔焊、锡焊等焊接在一起。焊点要求圆滑、直径小、接触好、牢固，增强热电偶的灵敏度和耐用性。测温时，接点1放在盛有冰水混合物的冰瓶中，维持接点1的温度恒为零摄氏度，称为参比端（或冷端）。接点2置于待测温度场中，或焊接在被测物体的表面上，称为测量端（或热端）。回路中接入测量热电势的仪表g（通常使用电位差计或数字电压表），测出电路中的热电势，再由热电势与温度的关系曲线或表格查出被测温度。热电偶测温线路有两种接法，如图1—2所示。t1为冷端，t2为热端，a、b为热电偶的正负极，热电偶电极的极性由每种热电偶电极的材料决定，表1—1中给出了每种热电偶电极的极性。c为第三种仪表导线，测温度时要求仪表导线与热电偶电极的两接点温度相同，否则会影响热电势的数值。热电偶回路的几个性质：（1）用两种相同材料组成的热电偶，无论两个接点温度如何，热电偶回路中电势均为零。（2）热电偶两接点温度相同时，无论热电偶电极材料是否相同，热电偶回路中电势均为零。（3）热电偶所产生的热电势的大小与热电偶电极的几何形状（如长短、粗细等）无关，与热电极中间温度分布无关。四、热电偶测温线路第2页共10页热电偶测温线路可根据需要做多种设计。这里介绍几种常用的测温线路。1.单点测温线路单点测温线路由一个热电偶组成（如图1—2所示），冷端放在冰瓶里，保持t1为0摄氏度，热端置于被测介质中或物体表面上，测出的热电势即反映了物体的实际温度。2.差测温线路如图1—2所示，若把热电偶的冷端和热端分别置于两种不同温度的介质中，测出的热电势反映了两种介质的温差。3.点测温线路用切换开关可实现一台电位差计测量多点的温度。测试方法是，通过切换开关把每一个热电偶的热端与公用的冰点热偶线连接起来，组成一个单点测温线路，这样用一个冰点可以组成多个测温线路，既节省了热偶线和测温仪表，又提高了测试速度，是一种经常使用的测温线路。（如图1—4所示）图中t0为冷端温度，t1、t2为待测温度。4.它测温线路工程中常用的测温线路还有串联和并联测温线路（如图1—5，图1—6所示）。串联测温线路是把n个热电偶的正极-正极相接，负极-负极相接。串联测温线路测出的热电势是n个热电偶的电势之和。若n个热电偶的热端均放在待测的同一温度的物质中，冷端均放在冰瓶内，则测出的热电势是单个热电偶所测电势的n倍。因此，串联测温线路可以起到放大电势的作用，常在温差较小的场合中使用，以减少测量误差。并联测温线路测得的电势是n个热电偶所测电势的平均值，常在测量一个区域的平均温度时使用。串联测温线路测出的热电势应先除以热电...