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热电偶和热电阻测温基础知识

1、热电偶测温的三个定律
1)由一种均质导体组成的闭合回路,不论导体的截面面积如何,以及各处的温度分布如何,都不能产生热电势;
2)由不同材料组成的闭合回路,当各种材料接触点的温度都相同时,则回路中热电势的总和为零;
3)接点温度为t1和t3的热电偶,它产生的热电势等于接点温度分别为t1、t2和t2、t3的两支同性质热电偶所产生热电势的代数和。
2、热电偶测温要进行冷端补偿
1)热电偶热电势的大小与其两端的温度有关,其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0℃时分度的。
2)在实际应用中,由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响,所以测温中的冷端温度不可能保持在0℃不变,也不可能固定在某一个温度不变,而热偶电势既决定于热端温度,也决定于冷端温度。所以如果冷端温度自由变化,必然会引起测量误差。为了消除这种误差,必须进行冷端温度补偿。
3、与热电阻配套测温的二次仪表
动圈测温仪表、比率测温表、自动平衡电桥测温表。
4、温度测量常用元件
常用的有:热电阻、热电偶、双金属温度计、膨胀式温度计。
5、热电阻的结构
1)精通型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。 
2)铠装热电阻:铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型热电阻相比,它有下列优点: 
①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小; 
②机械性能好、耐振,抗冲击; 
③能弯曲,便于安装 
④使用寿命长。 
3)端面热电阻:端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。 
4)隔爆型热电阻:隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
6、热电偶测温的原理
两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
7、热电阻测温的原理及其特点
热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。
1)、同样温度下输出信号较大,易于测量。 
2)、测电阻必须借助外加电源。 
3)、热电阻感温部分尺寸较大,而热电偶工作端是很小的焊点,因而热电阻测温的反应速度比热电偶满; 
4)、 同类材料制成的热电阻不如热电偶测温上限高。
8、S、K、E三个分度号热电偶分别对应的热电偶
S:铂铑10——铂热电偶,K:镍铬——镍硅热电偶,E:镍铬——康铜热电偶。
9、工业上常用的热电阻
常用热电阻有铜电阻、铂电阻。分度号分别是Pt10、Pt50、Pt100,温度范围是-200℃—850℃;Cu50、Cu100,温度范围是-50℃——150℃。

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