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热电偶温度传感器是如何测量温度的
发布时间:2024-04-18 13:54:44 点击次数:249

热电偶是一种感温元件,它可以直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过二次仪表转换成被测介质的温度。那热电偶温度传感器是如何测量温度的呢?

热电偶测温的基本原理是两种不同材质的导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端(也称为测量端),温度较低的一端为自由端(也称为补偿端),自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表。分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。

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在热电偶回路中接入第三种金属材料时,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。

常用的热电偶材料有下面这些:

图2.png

热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度。

对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:

1.热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是热电偶两端温度差的函数。

2.热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关只与热电偶材料的成份和两端的温差有关。

3.当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热出势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这时热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。


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