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熱電偶測(cè)溫原理及幾個(gè)基本定律

2010年02月09日 20:43:23人氣:3331來源:廣州昆侖自動(dòng)化設(shè)備有限公司

原理
       
兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端相接成閉合回路,當(dāng)兩接點(diǎn)分別放在不同的溫度TT0時(shí),則在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì),形成回路電流。這稱賽貝克效應(yīng),也換稱熱電效應(yīng)。
產(chǎn)生的熱電勢(shì)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)兩部分組成。

熱電偶就是基于熱電效應(yīng)而工作的。
幾個(gè)基本定律
1.
均質(zhì)導(dǎo)體定律
       
由同一種均質(zhì)材料(導(dǎo)體或半導(dǎo)體)兩端焊接組成閉合回路,無論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布,將不產(chǎn)生接觸電勢(shì),溫差電勢(shì)相抵消,回路中總電勢(shì)為零??梢?,熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電極材料不均勻,由于溫度梯存在,將會(huì)產(chǎn)生附加熱電勢(shì)。

2.
中間溫度定律
       
熱電偶回路兩接點(diǎn)(溫度為T、T0)間的熱電勢(shì),等于熱電偶在溫度為T、Tn時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為TnT0時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和。Tn稱中間溫度。
        [
應(yīng)用]由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)系,當(dāng)冷端溫度不為0攝氏度時(shí),不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)Et,t0)直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)Et,t0)直接查表求取的溫度值,再加上冷端溫度確定熱端被測(cè)溫度值,需按中間溫度定律進(jìn)行修正。
       
初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來修正!

3.
中間導(dǎo)體定律
       
在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體(第三導(dǎo)體),只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,中間導(dǎo)體的引入對(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒有影響,這就是中間導(dǎo)體定律。
        [
應(yīng)用]依據(jù)中間導(dǎo)體定律,在熱電偶實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用中,常采用熱端焊接、冷端開路的形式,冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)。

       
有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律,是沒有這個(gè)誤差的!

關(guān)鍵詞:熱電偶顯示儀表
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