温度传感器——热电偶
时间:2023-07-25 06:37:01
什么是热电偶?这应该从热电偶的温度测量原理开始。热电偶是一种温度感应元件,是一种直接测量温度的仪器,通过电气仪器(二次仪器)将温度信号转换为热电势信号,转换为被测介质的温度。
热电偶温度测量的基本原理是两种不同成分的材料导体(称为热电偶丝或热电极)形成闭合电路。当接头两端的温度不同,有温度梯度时,电流通过电路。此时,两端之间存在电势-热电势,即所谓的塞贝克效应。两种不同成分的均质导体是热电极,温度较高的一端是工作端(也称为测量端),温度较低的一端是自由端(也称为补偿端),通常在恒温下。热电偶分度表是根据热电势与温度之间的函数关系制成的;分度表是自由端温度为0℃不同的热电偶有不同的分度表。
当第三种金属材料连接到热电偶电路中时,只要两个接头的温度相同,热电偶产生的热电就会保持不变,即不受第三种金属接头电路的影响。因此,当热电偶测量温度时,可以连接到测量仪器,测量热电势后,可以知道测量介质的温度。
热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转化为电能,用产生的热电势测量温度
热电偶的热电势应注意以下问题:
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.当热电偶材料均匀时,热电偶产生的热电势的大小与热电偶的长度和直径无关,仅与热电偶材料的成分和两端的温差有关;
3:当热电偶的两个热电偶丝材料成分确定后,热电偶的热电势只与热电偶的温差有差异 关闭;如果热电偶冷端温度保持一定,热电偶的热电势只是工作端温度的单值函数。常用的热电偶材料有:
热电偶分度号 |
热电极材料 |
|
正极 |
负极 |
|
S |
铂铑10 |
纯铂 |
R |
铂铑13 |
纯铂 |
B |
铂铑30 |
铂铑6 |
K |
镍铬 |
镍硅 |
T |
纯铜 |
铜镍 |
J |
铁 |
铜镍 |
N |
镍铬硅 |
镍硅 |
E |
镍铬 |
铜镍 |