一、热电偶传感器工作原理?
工作原理
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。
二、热电偶工作原理?
电偶测温的基本原理是:
两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)。
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,温度较低的一端为自由端,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。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。热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。
若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与测量仪表连接用专用补偿导线。
热电偶冷端补偿计算方法:
从毫伏到温度:测量冷端温度,换算为对应毫伏值,与热电偶的毫伏值相加,换算出温度;
从温度到毫伏:测量出实际温度与冷端温度,分别换算为毫伏值,相减後得出毫伏值,即得温度。
三、热电偶工作原理图
热电偶工作原理图
热电偶是一种常用的温度测量设备,它基于热电效应来测量物体温度。热电偶由两种不同金属导线组成,它们被焊接在一起形成一个热电焊点。当焊点的温度发生变化时,由于两种金属导线的热电特性不同,就会产生一个电势差,这个电势差与焊点温度成正比。
热电偶的工作原理可以通过下面的简单示意图来说明:
图1:热电偶工作原理图示意
如图1所示,热电偶由A、B两个导线组成,分别由金属材料X和Y制成。这两个导线通过焊接形成一个热电焊点,我们称之为测量点。当测量点与被测物体接触时,热电偶就可以测量被测物体的温度。
当热电偶的焊点温度升高时,由于金属材料X和Y的热电特性不同,导致测量点处产生一个电势差,这个电势差可以通过下式计算得到:
ΔE = α * ΔT
其中,ΔT为测量点温度与参考温度的差值,α为热电系数。热电系数是每种热电偶都有的特性参数,它反映了热电偶的灵敏度。
热电偶的灵敏度通常用温度电动势系数(英文: Seebeck Coefficient)来表示。温度电动势系数是指在单位温度差下,热电偶产生的电势差的变化量。不同材料的热电系数不同,这也是为什么热电偶可以应用于不同温度范围的原因。
为了确保热电偶的测量精度,我们需要注意以下几点:
1. 保护管的选择
由于热电偶常用于高温环境中的温度测量,需要选择合适的保护管来保护热电偶导线免受腐蚀和热破坏。保护管的材料可以根据被测介质的性质和温度范围来选择。
2. 连接头的设计
连接头是将热电偶与测量仪表连接的部分,它对测量精度有很大影响。连接头的材料选择应考虑两个方面:热电偶与连接头之间的电磁兼容性和连接头的稳定性。同时,连接头应具备良好的绝缘性能,以避免电流泄漏影响测量结果。
3. 温度补偿
由于热电偶的热电系数随温度的变化而变化,为了提高测量精度,需要进行温度补偿。温度补偿可以通过使用冷端补偿和补偿导线来实现。冷端补偿是指在冷端引入一个与环境温度保持恒定的温度源,以消除环境温度的影响。补偿导线则是使用与热电偶相同材料的导线,将其与热电偶的冷端连接在一起,以消除导线材料的热电效应。
4. 定期校准
热电偶的测量精度会随时间的推移而降低,因此需要定期进行校准。校准可以通过与标准温度源对比来进行,以确定测量偏差,并进行相应的调整。
总而言之,热电偶作为一种重要的温度测量设备,在工业生产和科学研究中发挥着重要的作用。通过了解热电偶的工作原理以及注意事项,我们可以更好地应用热电偶来实现精确的温度测量。
参考文献:
- 杨雪松,《热电偶温度测量技术手册》。
- 王海燕,杨春晖,潘玉雪,《传感器技术及应用》。
四、固态热电偶工作原理?
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,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。也是热电偶基本原理。
五、薄膜热电偶工作原理?
热电偶是一种感温元件,是一种仪表。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。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——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,温度较低的一端为自由端,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。 热电偶测温基本原理:将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。
当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
六、热电偶的工作原理?
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。
扩展资料:
热电偶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。
七、简述热电偶工作原理?
热电偶的工作原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。热电偶只有两根线,一根正极,一根负极。但是也有双芯热电偶,其引出线为四根线。因此,有三根线且其中两根颜色一样,肯定为热电阻,有两根引线且标有正负极的为热电偶,如果是两根线无明显标志和四根线时,无法确认是热电阻和热电偶,这时候可以采用万用表进行判断。
八、单线热电偶工作原理?
当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为T0 ,称为自由端(也称参考端)或冷端,回路中将产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”
九、水温热电偶工作原理?
两种不同的导体接触构成回路时,回路中将产生电势,这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关,这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶,利用热电偶作为感温元件组成的温度计就是热电偶温度计。
在古典电子理论中,热电势由温差电势和接触电势两个部分构成。
热电偶温度计的工作原理
温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时,因两者的自由电子密度不同,在接触点产生电子扩散,而形成的电势。接触电势不但是温度t的函数,其对热电势的贡献也远比温差电势大。
测出热电偶因为温度变化产生的热电势,根据热电势和温度变化之间的函数关系就能知道引起热电势的温度值。
十、t型热电偶工作原理?
t型热电偶构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。t型热电偶是一种感温元件,它能将温度信号转换成热电势信号,通过与电气测量仪表的配合,就能测量出被测的温度。t型热电偶测温的基本原理:t型热电偶测温是利用是热电效应。在由两种不同材料的导体a和b所组成的闭合回路中,当a和b的两个接点处于不同温度t和to时,在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体a和b称为热电极。温度较高的一端(t〉叫工作端(通常焊接在一起);温度较低的一端(to〉叫自由端(通常处于某个恒定的温度下〉。根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度to=00c的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。-->t型热电偶构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。t型热电偶是一种感温元件,它能将温度信号转换成热电势信号,通过与电气测量仪表的配合,就能测量出被测的温度。t型热电偶测温的基本原理:t型热电偶测温是利用是热电效应。在由两种不同材料的导体a和b所组成的闭合回路中,当a和b的两个接点处于不同温度t和to时,在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体a和b称为热电极。温度较高的一端(t〉叫工作端(通常焊接在一起);温度较低的一端(to〉叫自由端(通常处于某个恒定的温度下〉。根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度to=00c的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。