第九章熱電偶傳感器

1、2021-6-231 第九章第九章 熱電偶傳感器熱電偶傳感器 章節(jié)導(dǎo)入：章節(jié)導(dǎo)入： 在眾多測(cè)溫傳感器中，熱電偶傳感器已成規(guī)格，在眾多測(cè)溫傳感器中，熱電偶傳感器已成規(guī)格， 并符合國(guó)際計(jì)量委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)并符合國(guó)際計(jì)量委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué) 研究得到廣泛應(yīng)用。研究得到廣泛應(yīng)用。 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn): 1、了解溫度測(cè)量的基本概念和方法；、了解溫度測(cè)量的基本概念和方法； 2、熱電偶的工作原理，了解熱電偶的分類及特點(diǎn)，、熱電偶的工作原理，了解熱電偶的分類及特點(diǎn)， 會(huì)對(duì)熱電偶進(jìn)行選型；會(huì)對(duì)熱電偶進(jìn)行選型； 3、理解中間計(jì)算修正定律，掌握冷端延長(zhǎng)的方法，、理解中間計(jì)算修正定律，掌握冷端延

2、長(zhǎng)的方法， 并會(huì)選擇補(bǔ)償導(dǎo)線。并會(huì)選擇補(bǔ)償導(dǎo)線。 4、掌握控溫儀表的接線方法。、掌握控溫儀表的接線方法。 2021-6-232 第一節(jié)第一節(jié) 溫度測(cè)量的基本概念溫度測(cè)量的基本概念 一、一、溫度測(cè)量的基溫度測(cè)量的基 本概念本概念 溫度標(biāo)志著物溫度標(biāo)志著物 質(zhì)內(nèi)部大量分子無(wú)規(guī)質(zhì)內(nèi)部大量分子無(wú)規(guī) 則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。 溫度越高，表示物體溫度越高，表示物體 內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越劇內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越劇 烈。烈。 模擬圖：在一個(gè)密閉的空間里，氣體分子在模擬圖：在一個(gè)密閉的空間里，氣體分子在 高溫時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快！高溫時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度比低溫時(shí)快！ 2021-6-233 二、溫標(biāo)二、溫標(biāo) 1 1、

3、溫度的數(shù)值表示方法稱為溫標(biāo)。它規(guī)、溫度的數(shù)值表示方法稱為溫標(biāo)。它規(guī) 定了溫度的讀數(shù)的起點(diǎn)（即零點(diǎn)）以及溫度的定了溫度的讀數(shù)的起點(diǎn)（即零點(diǎn)）以及溫度的 單位。各類溫度計(jì)的刻度均由溫標(biāo)確定。單位。各類溫度計(jì)的刻度均由溫標(biāo)確定。 2 2、國(guó)際上規(guī)定的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華、國(guó)際上規(guī)定的溫標(biāo)有：攝氏溫標(biāo)、華 氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)等。氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)等。 2021-6-234 幾種溫標(biāo)的對(duì)比幾種溫標(biāo)的對(duì)比 正常體溫為正常體溫為 37 37 C C 相當(dāng)于華氏相當(dāng)于華氏 溫度溫度 1.81.837+3237+32 =98=98F F 相當(dāng)于熱力相當(dāng)于熱力 學(xué)溫標(biāo)學(xué)溫標(biāo) 37+273=31037+273=31

4、0 K K 2021-6-235 熱力學(xué)溫標(biāo)（熱力學(xué)溫標(biāo)（K K） 熱力學(xué)溫標(biāo)是建立在熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)上的熱力學(xué)溫標(biāo)是建立在熱力學(xué)第二定律基礎(chǔ)上的 最科學(xué)的溫標(biāo)，是由開(kāi)爾文（最科學(xué)的溫標(biāo)，是由開(kāi)爾文（Kelvin）根據(jù)熱力學(xué)）根據(jù)熱力學(xué) 定律提出來(lái)的，因此又稱開(kāi)氏溫標(biāo)。它的符號(hào)是定律提出來(lái)的，因此又稱開(kāi)氏溫標(biāo)。它的符號(hào)是T， 單位是開(kāi)爾文（單位是開(kāi)爾文（K） 。 19901990國(guó)際溫標(biāo)國(guó)際溫標(biāo)( (ITS-90) ITS-90) 從從1990年年1月月1日開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用日開(kāi)始在全世界范圍內(nèi)采用1990 年國(guó)際溫標(biāo)，簡(jiǎn)稱年國(guó)際溫標(biāo)，簡(jiǎn)稱ITS-90。它定義了一系列溫度的。它定義了一系

5、列溫度的 固定點(diǎn)，測(cè)量和重現(xiàn)這些固定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)儀器以及計(jì)固定點(diǎn)，測(cè)量和重現(xiàn)這些固定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)儀器以及計(jì) 算公式，例如水的三相點(diǎn)為算公式，例如水的三相點(diǎn)為273.16K（0.01 C）等。）等。 2021-6-236 三、溫度測(cè)量及傳感器分類三、溫度測(cè)量及傳感器分類 溫度傳感器按照用途可分為溫度傳感器按照用途可分為 基準(zhǔn)溫度計(jì)和工業(yè)溫度計(jì)；基準(zhǔn)溫度計(jì)和工業(yè)溫度計(jì)； 按照測(cè)量方法又可分為按照測(cè)量方法又可分為 接觸式和非接觸式；接觸式和非接觸式； 按工作原理又可分為按工作原理又可分為 膨脹式、電阻式、熱電式、輻射式等等；膨脹式、電阻式、熱電式、輻射式等等； 按輸出方式分，按輸出方式分， 有自發(fā)電型、非電

6、測(cè)型等。有自發(fā)電型、非電測(cè)型等。 2021-6-237 所利用的物理現(xiàn)象所利用的物理現(xiàn)象傳感器類型傳感器類型測(cè)溫范圍測(cè)溫范圍/0C特點(diǎn)特點(diǎn) 氣體熱膨脹氣體熱膨脹氣體溫度計(jì)氣體溫度計(jì) 液體壓力溫度計(jì)液體壓力溫度計(jì) 玻璃水銀溫度計(jì)玻璃水銀溫度計(jì) 雙金屬片溫度計(jì)雙金屬片溫度計(jì) -250-25010001000 -200-200300300 -50-50350350 -50-50300300 不需要電源、耐用；感溫部件不需要電源、耐用；感溫部件 體積較大體積較大 接觸熱電動(dòng)勢(shì)接觸熱電動(dòng)勢(shì)鎢錸熱電偶鎢錸熱電偶 鉑銠熱電偶鉑銠熱電偶 其它熱電偶其它熱電偶 1000100021002100 20020018

7、001800 -200-20012001200 自發(fā)電型，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品自發(fā)電型，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品 種多、可根據(jù)需要選擇；需注種多、可根據(jù)需要選擇；需注 意冷鍛溫度補(bǔ)償意冷鍛溫度補(bǔ)償 熱電阻熱電阻鉑熱電阻鉑熱電阻 熱敏電阻熱敏電阻 -200-200900900 -50-50200200 標(biāo)準(zhǔn)化程度高；需要接入橋路標(biāo)準(zhǔn)化程度高；需要接入橋路 得到輸出電壓得到輸出電壓 PNPN結(jié)結(jié)電壓結(jié)結(jié)電壓硅半導(dǎo)體硅半導(dǎo)體-50-50150150體積小、線性好、測(cè)溫范圍小體積小、線性好、測(cè)溫范圍小 溫度溫度顏色顏色示溫涂料示溫涂料 液晶液晶 -50-5013001300 0 0100100 面積大、可得到溫度

8、圖像、易面積大、可得到溫度圖像、易 衰老、分辨力低衰老、分辨力低 光輻射光輻射 熱輻射熱輻射 紅外輻射溫度計(jì)紅外輻射溫度計(jì) 光學(xué)高溫溫度計(jì)光學(xué)高溫溫度計(jì) 熱釋電溫度計(jì)熱釋電溫度計(jì) 光子探測(cè)器光子探測(cè)器 -50-5015001500 50050030003000 0 010001000 0 035003500 非接觸式測(cè)量、反應(yīng)快；易受非接觸式測(cè)量、反應(yīng)快；易受 環(huán)境及被測(cè)體表面影響；標(biāo)定環(huán)境及被測(cè)體表面影響；標(biāo)定 困難困難 表：溫度傳感器種類及特點(diǎn)表：溫度傳感器種類及特點(diǎn) 2021-6-238 舉例：變色涂料在電腦內(nèi)部溫度中的示溫作用舉例：變色涂料在電腦內(nèi)部溫度中的示溫作用 CPU散熱散熱 風(fēng)

9、扇風(fēng)扇 低溫時(shí)低溫時(shí) 顯示藍(lán)色顯示藍(lán)色 溫度升高后變?yōu)榧t色溫度升高后變?yōu)榧t色 2021-6-239 舉例：舉例：體積體積熱膨脹式熱膨脹式 不需要電源，耐用；不需要電源，耐用； 但感溫部件體積較大。但感溫部件體積較大。 氣體的體積與熱力學(xué)氣體的體積與熱力學(xué) 溫度成正比溫度成正比 2021-6-2310 舉例：舉例：紅外溫度計(jì)紅外溫度計(jì) 2021-6-2311 第二節(jié)第二節(jié) 熱電偶的工作原理熱電偶的工作原理 熱電偶測(cè)溫的主要優(yōu)點(diǎn)熱電偶測(cè)溫的主要優(yōu)點(diǎn) 1、它屬于自發(fā)電型傳感器：測(cè)量時(shí)可以不需外加、它屬于自發(fā)電型傳感器：測(cè)量時(shí)可以不需外加 電源，可直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈式儀表；電源，可直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)圈式儀表； 2、

10、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，熱電偶的電極不受大小和、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，熱電偶的電極不受大小和 形狀的限制，可按照需要選擇。形狀的限制，可按照需要選擇。 3、測(cè)溫范圍廣：下限可達(dá)、測(cè)溫范圍廣：下限可達(dá)-270 C C ，上限可達(dá)，上限可達(dá) 18001800 C C以上；以上； 4 4、精度高，各溫區(qū)中的熱電勢(shì)均符合國(guó)際計(jì)量委員、精度高，各溫區(qū)中的熱電勢(shì)均符合國(guó)際計(jì)量委員 會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)。 2021-6-2312 一、熱電效應(yīng)：一、熱電效應(yīng)： 先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)熱電偶工作原理演示熱電偶工作原理演示 結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)

11、勢(shì)。 熱電極熱電極A A 一端稱為：一端稱為： 自由端、自由端、 參考端、參考端、 冷端冷端 一端稱為：一端稱為： 測(cè)量端、測(cè)量端、 工作端、工作端、 熱端熱端 熱電極熱電極B B 熱電勢(shì)熱電勢(shì) A B 2021-6-2313 通過(guò)以上演示得出結(jié)論通過(guò)以上演示得出結(jié)論 熱電偶兩結(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的總的熱電勢(shì)等于熱端熱電勢(shì)熱電偶兩結(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的總的熱電勢(shì)等于熱端熱電勢(shì) 與冷端熱電勢(shì)之差，是兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差與冷端熱電勢(shì)之差，是兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差t t 的函數(shù)的函數(shù)： E EAB AB（ （T T，T T0 0）= =e eAB AB （ （ T T ）- - e eAB AB （ （ T T0 0 ） 熱電勢(shì)大致

12、與熱電勢(shì)大致與兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫差t t 成正比成正比 A(nAnB) B T0 TeAB(T0) eAB(T) eAB(T) E EAB AB（ （T T，T T0 0）(T(T T T0 0) ) 2021-6-2314 從實(shí)驗(yàn)到理論：熱電效應(yīng)從實(shí)驗(yàn)到理論：熱電效應(yīng) 1821年，德國(guó)物理學(xué)家賽貝克用兩種不同金年，德國(guó)物理學(xué)家賽貝克用兩種不同金 屬組成閉合回路，并用酒精燈加熱其中一個(gè)接觸屬組成閉合回路，并用酒精燈加熱其中一個(gè)接觸 點(diǎn)（稱為結(jié)點(diǎn)），發(fā)現(xiàn)放在回路中的指南針發(fā)生點(diǎn)（稱為結(jié)點(diǎn)），發(fā)現(xiàn)放在回路中的指南針發(fā)生 偏轉(zhuǎn)，如果用兩盞酒精燈對(duì)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)加熱，偏轉(zhuǎn)，如果用兩盞酒精燈對(duì)兩個(gè)

13、結(jié)點(diǎn)同時(shí)加熱， 指南針的偏轉(zhuǎn)角反而減小指南針的偏轉(zhuǎn)角反而減小 。 顯然，指南針的偏轉(zhuǎn)說(shuō)明回路中有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)顯然，指南針的偏轉(zhuǎn)說(shuō)明回路中有電動(dòng)勢(shì)產(chǎn) 生并有電流在回路中流動(dòng)，電流的強(qiáng)弱與兩個(gè)結(jié)生并有電流在回路中流動(dòng)，電流的強(qiáng)弱與兩個(gè)結(jié) 點(diǎn)的溫差有關(guān)。點(diǎn)的溫差有關(guān)。 2021-6-2315 第三節(jié)第三節(jié) 熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)熱電偶的種類及結(jié)構(gòu) 一、熱電偶的種類一、熱電偶的種類 1 1、八種國(guó)際通用熱電偶：八種國(guó)際通用熱電偶： B:B:鉑銠鉑銠30 30鉑銠 鉑銠6 6 R: R:鉑銠鉑銠13 13鉑 鉑 S:S:鉑銠鉑銠10 10鉑 鉑 K:K:鎳鉻鎳鉻鎳硅鎳硅 N:N:鎳鉻硅鎳鉻硅鎳硅鎳硅 E:E:鎳

14、鉻鎳鉻銅鎳銅鎳 J:J:鐵鐵銅鎳銅鎳 T:T:銅銅銅鎳銅鎳 用于制造用于制造鉑鉑熱熱 電偶的各種電偶的各種鉑鉑 熱電偶絲熱電偶絲 2 2、幾種常用熱電偶的測(cè)溫范圍及熱電勢(shì)、幾種常用熱電偶的測(cè)溫范圍及熱電勢(shì) 分度號(hào)分度號(hào) 名稱名稱 測(cè)量溫度范圍測(cè)量溫度范圍 1000 C 熱電勢(shì)熱電勢(shì)/ mV B鉑銠鉑銠30 30 鉑銠鉑銠6 6501820 C C4.8344.834 R鉑銠鉑銠13 13鉑 鉑-501768 C C10.50610.506 S鉑銠鉑銠10 10鉑 鉑-501768 C C9.5879.587 K鎳鉻鎳鉻鎳鉻鎳鉻 (鋁鋁) -2701370 C C41.27641.276 E鎳鉻

15、銅鎳鎳鉻銅鎳 (康康 銅銅)270800 C C? 2021-6-2317 3 3、幾種常用熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系曲線分析幾種常用熱電偶的熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系曲線分析 N N、K K、E E熱電偶熱電偶 的測(cè)溫上限較高的測(cè)溫上限較高 E E、J J、K K、N N熱熱 電偶的靈敏度較高電偶的靈敏度較高 R R、S S、B B熱電偶熱電偶 的靈敏度較低的靈敏度較低 多數(shù)熱電偶的多數(shù)熱電偶的 線性較差線性較差 國(guó)際計(jì)量委員國(guó)際計(jì)量委員 會(huì)公布了分度表，會(huì)公布了分度表， 所以多采用查表法。所以多采用查表法。 因?yàn)槔L制熱電勢(shì)因?yàn)槔L制熱電勢(shì)-溫度曲線或制定分度表時(shí)，總是將冷端置溫度曲線或制定分度表時(shí)，

16、總是將冷端置 于于0這一規(guī)定環(huán)境中的緣故這一規(guī)定環(huán)境中的緣故所有曲線均過(guò)原點(diǎn)。所有曲線均過(guò)原點(diǎn)。 4 4、熱電偶的分度表、熱電偶的分度表 我國(guó)從我國(guó)從1991年開(kāi)始采用國(guó)際計(jì)量委員會(huì)規(guī)年開(kāi)始采用國(guó)際計(jì)量委員會(huì)規(guī) 定的定的“1990年國(guó)際溫標(biāo)年國(guó)際溫標(biāo)”（簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱ITS-90）的新）的新 標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)，制定了相應(yīng)的分度表，并且標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)，制定了相應(yīng)的分度表，并且 有相應(yīng)的線性化集成電路與之對(duì)應(yīng)。有相應(yīng)的線性化集成電路與之對(duì)應(yīng)。 直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢(shì)的直接從熱電偶的分度表查溫度與熱電勢(shì)的 關(guān)系時(shí)的約束條件是：自由端（冷端）溫度必關(guān)系時(shí)的約束條件是：自由端（冷端）溫度必 須為須

17、為0 0 C C。 練習(xí)查練習(xí)查K K熱熱 電偶的分度電偶的分度 表：分別查表：分別查 出出0 00 0C C、 1001000 0C C的熱的熱 電勢(shì)。電勢(shì)。 2021-6-2320 設(shè)冷端為設(shè)冷端為0 0 C C，根據(jù)以下電路中的毫伏表的示值及，根據(jù)以下電路中的毫伏表的示值及K K 熱電偶的分度表，查出熱端的溫度熱電偶的分度表，查出熱端的溫度t tx x為為7307300 0C C 。 t1 A B 00C 接線盒接線盒1 t2t3 Cu Cu Cu Cu tx ux + + - - 30 mV 5、八種國(guó)際通用熱電偶特性、八種國(guó)際通用熱電偶特性 表：八種國(guó)際通用熱電偶特性表 名名 稱稱

18、分分 度度 號(hào)號(hào) 測(cè)溫范圍測(cè)溫范圍 / 100100 時(shí)的時(shí)的 熱電熱電 勢(shì)勢(shì)/ /mVmV 1000 的的 熱電熱電 勢(shì)勢(shì) /mV 特特 點(diǎn)點(diǎn) 鉑銠鉑銠30 30- -鉑 鉑 銠銠6 6 B B 5050182018200.0330.0334.834 熔點(diǎn)高，測(cè)溫上限高，性能穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，測(cè)溫上限高，性能穩(wěn)定， 準(zhǔn)確度高，準(zhǔn)確度高，100100以下熱電勢(shì)極小，以下熱電勢(shì)極小， 所以可不必考慮冷端溫度補(bǔ)償；所以可不必考慮冷端溫度補(bǔ)償； 價(jià)昂，熱電勢(shì)小，線性差；只適價(jià)昂，熱電勢(shì)小，線性差；只適 用于高溫域的測(cè)量用于高溫域的測(cè)量 鉑銠鉑銠13 13- -鉑 鉑 R -50 1768 0.6470.

19、64710.50610.506 使用上限較高，準(zhǔn)確度高，性能使用上限較高，準(zhǔn)確度高，性能 穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好；但熱電勢(shì)較小，穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好；但熱電勢(shì)較小， 不能在金屬蒸氣和還原性氣氛中不能在金屬蒸氣和還原性氣氛中 使用，在高溫下連續(xù)使用時(shí)特性使用，在高溫下連續(xù)使用時(shí)特性 會(huì)逐漸變壞，價(jià)昂；多用于精密會(huì)逐漸變壞，價(jià)昂；多用于精密 測(cè)量測(cè)量 鉑銠鉑銠10 10- -鉑 鉑 S -50-50 17681768 0.6460.6469.5879.587 優(yōu)點(diǎn)同上；但性能不如優(yōu)點(diǎn)同上；但性能不如R型熱電型熱電 偶；長(zhǎng)期以來(lái)曾經(jīng)作為國(guó)際溫標(biāo)偶；長(zhǎng)期以來(lái)曾經(jīng)作為國(guó)際溫標(biāo) 的法定標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的法定標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 鉑銠鉑

20、銠30 30表示該合金含 表示該合金含70%70%的鉑及的鉑及30%30%的銠，以下類推。的銠，以下類推。 鎳鉻鎳鉻- -鎳硅鎳硅K - -270 1370 4.09641.276 熱電勢(shì)大，線性好，穩(wěn)定性熱電勢(shì)大，線性好，穩(wěn)定性 好，價(jià)廉；但材質(zhì)較硬，在好，價(jià)廉；但材質(zhì)較硬，在 10001000以上長(zhǎng)期使用會(huì)引起熱以上長(zhǎng)期使用會(huì)引起熱 電勢(shì)漂移；多用于工業(yè)測(cè)量電勢(shì)漂移；多用于工業(yè)測(cè)量 鎳鉻硅鎳鉻硅- -鎳鎳 硅硅 N - -270 1300 2.744 36.256 是一種新型熱電偶，各項(xiàng)性是一種新型熱電偶，各項(xiàng)性 能均比能均比K K型熱電偶好，適宜于型熱電偶好，適宜于 工業(yè)測(cè)量工業(yè)測(cè)量 鎳

21、鉻鎳鉻- -銅鎳銅鎳 （錳白銅）（錳白銅） E - -270 800 6.319 熱電勢(shì)比熱電勢(shì)比K K型熱電偶大型熱電偶大50%50%左右左右 線性好，耐高濕度，價(jià)廉；但線性好，耐高濕度，價(jià)廉；但 不能用于還原性氣氛；多用于不能用于還原性氣氛；多用于 工業(yè)測(cè)量工業(yè)測(cè)量 鐵鐵- -銅鎳銅鎳 （錳白銅）（錳白銅） J -210 760 5.269 價(jià)格低廉，在還原性氣體中價(jià)格低廉，在還原性氣體中 較穩(wěn)定；但純鐵易被腐蝕和氧較穩(wěn)定；但純鐵易被腐蝕和氧 化；多用于工業(yè)測(cè)量化；多用于工業(yè)測(cè)量 銅銅- -銅鎳銅鎳 （錳白銅）（錳白銅） T - -270 400 4.279 價(jià)廉，加工性能好，離散性價(jià)廉，

22、加工性能好，離散性 小，性能穩(wěn)定，線性好，準(zhǔn)確小，性能穩(wěn)定，線性好，準(zhǔn)確 度高；銅在高溫時(shí)易被氧化，度高；銅在高溫時(shí)易被氧化， 測(cè)溫上限低；多用于低溫域測(cè)測(cè)溫上限低；多用于低溫域測(cè) 量。可作量?？勺?200-20000溫域的計(jì)溫域的計(jì) 量標(biāo)準(zhǔn)量標(biāo)準(zhǔn) 2021-6-2323 二、結(jié)構(gòu)形式二、結(jié)構(gòu)形式 1 1、普通裝配型普通裝配型熱電偶的外形熱電偶的外形 安裝螺紋安裝螺紋 安裝法蘭安裝法蘭 2021-6-2324 普通裝配型普通裝配型 熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶的結(jié)構(gòu) 放大圖放大圖 接線盒接線盒 引出線套管引出線套管 固定螺紋固定螺紋 （出廠時(shí)用塑料包裹）（出廠時(shí)用塑料包裹） 熱電偶工作端（熱端）熱電偶工

23、作端（熱端） 不銹鋼不銹鋼保護(hù)管保護(hù)管 2021-6-2325 2 2、鎧裝型熱電偶外形、鎧裝型熱電偶外形 法蘭法蘭 薄壁金屬薄壁金屬 保護(hù)套管保護(hù)套管 （鎧體）（鎧體） BA 鎧裝型熱電偶鎧裝型熱電偶 橫截面橫截面 絕緣絕緣 材料材料 A A、B B為兩電極為兩電極 2021-6-2326 鎧裝熱電偶的制造工藝：鎧裝熱電偶的制造工藝： 把熱電極材料與高溫絕緣材料預(yù)置在金屬保護(hù)管中、運(yùn)用把熱電極材料與高溫絕緣材料預(yù)置在金屬保護(hù)管中、運(yùn)用 同比例壓縮延伸工藝、將這三者合為一體，制成各種直徑、規(guī)同比例壓縮延伸工藝、將這三者合為一體，制成各種直徑、規(guī) 格的鎧裝偶體，再截取適當(dāng)長(zhǎng)度、將工作端焊接密封、

24、配置接格的鎧裝偶體，再截取適當(dāng)長(zhǎng)度、將工作端焊接密封、配置接 線盒即成為柔軟、細(xì)長(zhǎng)的鎧裝熱電偶。線盒即成為柔軟、細(xì)長(zhǎng)的鎧裝熱電偶。 鎧裝熱電偶特點(diǎn)：鎧裝熱電偶特點(diǎn)： 內(nèi)部的熱電偶絲與外界空氣隔絕，有著良好的抗高溫氧內(nèi)部的熱電偶絲與外界空氣隔絕，有著良好的抗高溫氧 化、抗低溫水蒸氣冷凝、抗機(jī)械外力沖擊的特性。鎧裝熱電偶化、抗低溫水蒸氣冷凝、抗機(jī)械外力沖擊的特性。鎧裝熱電偶 可以制作得很細(xì)，能解決微小、狹窄場(chǎng)合的測(cè)溫問(wèn)題，且具有可以制作得很細(xì)，能解決微小、狹窄場(chǎng)合的測(cè)溫問(wèn)題，且具有 抗震、可彎曲、超長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?？拐稹⒖蓮澢?、超長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 2021-6-2327 3 3、薄膜型熱電偶結(jié)構(gòu)與外形、薄膜型

25、熱電偶結(jié)構(gòu)與外形 薄膜熱電偶是由兩薄膜熱電偶是由兩 種薄膜熱電極材料種薄膜熱電極材料, ,用真用真 空蒸鍍、化學(xué)凃?qū)拥绒k空蒸鍍、化學(xué)凃?qū)拥绒k 法蒸鍍到絕緣基板上面法蒸鍍到絕緣基板上面 制成的一種特殊熱電偶。制成的一種特殊熱電偶。 薄膜熱電偶的熱接薄膜熱電偶的熱接 點(diǎn)可以做得很?。杀↑c(diǎn)可以做得很?。杀?到到0.010.1m0.010.1m）, ,具有具有 熱容量小熱容量小, ,反應(yīng)速度快等反應(yīng)速度快等 的特點(diǎn)的特點(diǎn), ,熱相應(yīng)時(shí)間達(dá)到熱相應(yīng)時(shí)間達(dá)到 微秒級(jí)微秒級(jí), ,適用于微小面積適用于微小面積 上的表面溫度以及快速上的表面溫度以及快速 變化的動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量。變化的動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量。 1 1 2

26、2 3 3 4 45 5 B B A A+ + - - 冷端冷端 冷端冷端 1 1工作端工作端 2 2薄膜熱電極薄膜熱電極 3 3絕緣基地絕緣基地 4 4引腳接頭引腳接頭 5 5相同材料引出線相同材料引出線 2021-6-2328 4 4、（補(bǔ)充）隔爆型熱電偶外形、（補(bǔ)充）隔爆型熱電偶外形 厚壁保護(hù)管厚壁保護(hù)管壓鑄的接線盒壓鑄的接線盒 2021-6-2329 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 隔爆熱電偶的接線盒在設(shè)計(jì)時(shí)采用防爆的特殊結(jié)構(gòu)，它的隔爆熱電偶的接線盒在設(shè)計(jì)時(shí)采用防爆的特殊結(jié)構(gòu)，它的 接線盒是經(jīng)過(guò)壓鑄而成的，有一定的厚度、隔爆空間，機(jī)構(gòu)強(qiáng)接線盒是經(jīng)過(guò)壓鑄而成的，有一定的厚度、隔爆空間，機(jī)構(gòu)強(qiáng) 度較

27、高；采用螺紋隔爆接合面，并采用密封圈進(jìn)行密封，因此，度較高；采用螺紋隔爆接合面，并采用密封圈進(jìn)行密封，因此， 當(dāng)接線盒內(nèi)一旦放弧時(shí)，不會(huì)與外界環(huán)境的危險(xiǎn)氣體傳爆，能當(dāng)接線盒內(nèi)一旦放弧時(shí)，不會(huì)與外界環(huán)境的危險(xiǎn)氣體傳爆，能 達(dá)到預(yù)期的防爆、隔爆效果。達(dá)到預(yù)期的防爆、隔爆效果。 使用場(chǎng)合：使用場(chǎng)合： 工業(yè)用的隔爆型熱電偶多用于化學(xué)工業(yè)自控系統(tǒng)中（由于工業(yè)用的隔爆型熱電偶多用于化學(xué)工業(yè)自控系統(tǒng)中（由于 在化工生產(chǎn)廠、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體或在化工生產(chǎn)廠、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體或 蒸汽，如果用普通熱電偶則非常不安全、很容易引起環(huán)境氣體蒸汽，如果用普通熱電偶則非常不安全、很

28、容易引起環(huán)境氣體 爆炸）。爆炸）。 2021-6-2330 第四節(jié)第四節(jié) 熱電偶冷端的延長(zhǎng)熱電偶冷端的延長(zhǎng) 實(shí)際測(cè)量時(shí)，熱電偶長(zhǎng)度有限，冷端溫度直接受到被測(cè)物實(shí)際測(cè)量時(shí)，熱電偶長(zhǎng)度有限，冷端溫度直接受到被測(cè)物 溫度和環(huán)境溫度的影響。工業(yè)中采用冷端延長(zhǎng)的方法，使冷溫度和環(huán)境溫度的影響。工業(yè)中采用冷端延長(zhǎng)的方法，使冷 端遠(yuǎn)離高溫區(qū)。如果將熱電偶做得太長(zhǎng)、不經(jīng)濟(jì)，采用補(bǔ)償導(dǎo)端遠(yuǎn)離高溫區(qū)。如果將熱電偶做得太長(zhǎng)、不經(jīng)濟(jì)，采用補(bǔ)償導(dǎo) 線將冷端延長(zhǎng)。線將冷端延長(zhǎng)。 一、可以證明：一、可以證明： 補(bǔ)償導(dǎo)線在補(bǔ)償導(dǎo)線在0 0100100 C C范圍內(nèi)的熱電勢(shì)與配套的熱電偶的熱電范圍內(nèi)的熱電勢(shì)與配套的熱電偶的熱電

29、 勢(shì)相等，所以不影響測(cè)量精度。勢(shì)相等，所以不影響測(cè)量精度。 二、補(bǔ)償導(dǎo)線的好處：二、補(bǔ)償導(dǎo)線的好處： （1 1）將自由端從溫度波動(dòng)區(qū)延長(zhǎng)到溫度穩(wěn)定區(qū)，使指示儀）將自由端從溫度波動(dòng)區(qū)延長(zhǎng)到溫度穩(wěn)定區(qū)，使指示儀 表的示數(shù)穩(wěn)定。表的示數(shù)穩(wěn)定。 （2 2）補(bǔ)償導(dǎo)線比使用相同長(zhǎng)度的熱電極便宜許多。）補(bǔ)償導(dǎo)線比使用相同長(zhǎng)度的熱電極便宜許多。 （3 3）補(bǔ)償導(dǎo)線用銅及銅合金制作，單位長(zhǎng)度直流電阻比熱）補(bǔ)償導(dǎo)線用銅及銅合金制作，單位長(zhǎng)度直流電阻比熱 電極小得多，可以減小測(cè)量誤差。電極小得多，可以減小測(cè)量誤差。 （4 4）補(bǔ)償導(dǎo)線用塑料做絕緣層，自身為柔軟的銅合金，易）補(bǔ)償導(dǎo)線用塑料做絕緣層，自身為柔軟的銅合金

30、，易 于彎曲，便于敷設(shè)。于彎曲，便于敷設(shè)。 2021-6-2331 三、補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)：三、補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)： （1 1）兩根補(bǔ)償導(dǎo)線與兩個(gè)熱電極接點(diǎn)必須有相同溫度）兩根補(bǔ)償導(dǎo)線與兩個(gè)熱電極接點(diǎn)必須有相同溫度 （2 2）補(bǔ)償導(dǎo)線必須與相應(yīng)的型號(hào)的熱電偶配用）補(bǔ)償導(dǎo)線必須與相應(yīng)的型號(hào)的熱電偶配用 （3 3）必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用）必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用 （4）極性切勿接反。）極性切勿接反。 型號(hào)型號(hào) 配用熱電偶配用熱電偶 正正- -負(fù)負(fù) 導(dǎo)線外皮顏色導(dǎo)線外皮顏色 正正- -負(fù)負(fù) SCSC鉑銠鉑銠10 10- -鉑 鉑紅紅- -綠綠 KCKC鎳鉻鎳鉻 - - 鎳硅鎳硅紅紅- -藍(lán)藍(lán)

31、WCWC5/26 5/26 鎢錸鎢錸5 5- -鎢錸鎢錸26 26 紅紅- -橙橙 四、補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)四、補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào) 補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)（續(xù)）補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)（續(xù)） 型號(hào)型號(hào)配用熱電偶配用熱電偶 正正-負(fù)負(fù) 導(dǎo)線外皮導(dǎo)線外皮 顏色顏色 正正-負(fù)負(fù) 100 C時(shí)的時(shí)的 熱電勢(shì)熱電勢(shì)/ mV RC R （鉑銠（鉑銠13 13鉑） 鉑）紅紅-綠綠 0.647 NC N（鎳鉻硅鎳鉻硅鎳硅鎳硅） 紅紅-黃黃2.744 EX E 鎳鉻鎳鉻銅鎳銅鎳）紅紅-棕棕6.319 JX J（鐵鐵銅鎳銅鎳）紅紅-紫紫5.264 TX T （銅銅銅鎳銅鎳 ） 紅紅-白白4.279 2021-6-2333 五、補(bǔ)償導(dǎo)線外形五、補(bǔ)償導(dǎo)

32、線外形 紅色紅色A 棕色棕色B 屏蔽層屏蔽層 保護(hù)層保護(hù)層 2021-6-2334 第五節(jié)第五節(jié) 熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償 用熱電偶的分度表查毫伏數(shù)用熱電偶的分度表查毫伏數(shù)- -溫度時(shí)，必須滿足溫度時(shí)，必須滿足t t0 0=0=0 C C的條的條 件。在實(shí)際測(cè)溫中，冷端溫度常隨環(huán)境溫度而變化，這樣件。在實(shí)際測(cè)溫中，冷端溫度常隨環(huán)境溫度而變化，這樣t t0 0不不 但不是但不是0 0 C C，而且也不恒定，而且也不恒定， 因此將產(chǎn)生誤差。一般情況下，因此將產(chǎn)生誤差。一般情況下， 冷端溫度均高于冷端溫度均高于0 0 C C，熱電勢(shì)總是偏小。應(yīng)想辦法消除或補(bǔ)償，熱電勢(shì)總是偏小。應(yīng)想辦

33、法消除或補(bǔ)償 熱電偶的冷端損失熱電偶的冷端損失 。 冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ɡ涠藴囟妊a(bǔ)償?shù)姆椒?一、冷端恒溫法：一、冷端恒溫法： 將熱電偶的冷端置于裝有冰水混合物的恒溫容器中，使將熱電偶的冷端置于裝有冰水混合物的恒溫容器中，使 冷端的溫度保持在冷端的溫度保持在0 0 C C不變。此法也稱冰浴法，它消除了不變。此法也稱冰浴法，它消除了t t0 0不不 等于等于0 0 C C而引入的誤差，由于冰融化較快，所以一般只適用于而引入的誤差，由于冰融化較快，所以一般只適用于 實(shí)驗(yàn)室中。實(shí)驗(yàn)室中。 2021-6-2335 冰浴法接線圖冰浴法接線圖 1被測(cè)流體管道被測(cè)流體管道 2熱電偶熱電偶 3接線盒接線盒 4補(bǔ)償

34、導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線 5銅質(zhì)導(dǎo)線銅質(zhì)導(dǎo)線 6毫伏表毫伏表 7冰瓶冰瓶 8冰水混合物冰水混合物 9試管試管 10新的冷端新的冷端 1 1、冰浴法、冰浴法 在冰瓶中，冰水混合物的溫度能較長(zhǎng)時(shí)間地保持在冰瓶中，冰水混合物的溫度能較長(zhǎng)時(shí)間地保持 在在0 0 C C不變。不變。 2021-6-2336 2 2、恒溫器法：、恒溫器法： 將熱電偶的冷端置于電熱恒溫器中，恒溫器的溫將熱電偶的冷端置于電熱恒溫器中，恒溫器的溫 度略高于環(huán)境溫度的上限（例如度略高于環(huán)境溫度的上限（例如4040）。）。 3 3、空調(diào)法：、空調(diào)法： 將熱電偶的冷端置于恒溫空調(diào)房間中，使冷端將熱電偶的冷端置于恒溫空調(diào)房間中，使冷端 溫度恒定。溫

35、度恒定。 應(yīng)該指出的是：應(yīng)該指出的是： 除了冰浴法是使冷端溫度保持除了冰浴法是使冷端溫度保持00外，后兩種方外，后兩種方 法只是使冷端維持在某一恒定（或變化較小）的溫法只是使冷端維持在某一恒定（或變化較?。┑臏?度上，因此后兩種方法仍必須采用下述幾種方法予度上，因此后兩種方法仍必須采用下述幾種方法予 以修正。以修正。 2021-6-2337 二、計(jì)算修正法二、計(jì)算修正法 當(dāng)熱電偶的冷端溫度當(dāng)熱電偶的冷端溫度t0 0 C時(shí)，由于熱端與時(shí)，由于熱端與 冷端的溫差隨冷端的變化而變化，所以測(cè)得的熱冷端的溫差隨冷端的變化而變化，所以測(cè)得的熱 電電勢(shì)勢(shì)EAB（t，t0）與冷端為）與冷端為0 C時(shí)所測(cè)得的熱

36、電時(shí)所測(cè)得的熱電勢(shì)勢(shì) EAB（t，0 C）不等。若冷端溫度高于）不等。若冷端溫度高于0 C，則，則EAB （t，t0）EAB（t，0 C）?？梢岳孟率接?jì)算并修）?？梢岳孟率接?jì)算并修 正測(cè)量誤差：正測(cè)量誤差： EAB（t，0 C）=EAB（t，t0）+EAB（t0，0 C） 2021-6-2338 舉例說(shuō)明舉例說(shuō)明 例：用鎳鉻例：用鎳鉻- -鎳硅（鎳硅（K K型）熱電偶測(cè)爐溫時(shí)，冷端溫型）熱電偶測(cè)爐溫時(shí)，冷端溫 度度t t0 0=30=30，在直流毫伏表上測(cè)得的熱電勢(shì)，在直流毫伏表上測(cè)得的熱電勢(shì)E EAB AB（ （t t， 3030）=38.505mV=38.505mV，試求爐溫為多少？，

37、試求爐溫為多少？ 解：查鎳鉻解：查鎳鉻- -鎳硅熱電偶分度表，得到鎳硅熱電偶分度表，得到E EAB AB（ （3030， 00）=1.203mV=1.203mV。 E EAB AB（ （t t，00）= =E EAB AB（ （t t，3030）+ +E EAB AB（ （3030，00） = =（38.505+1.20338.505+1.203）mV=39.708mVmV=39.708mV 反查反查K K型熱電的偶分度表，得到型熱電的偶分度表，得到t t=960=960。 該方法適用于熱電偶冷端溫度較恒定的情況。在智該方法適用于熱電偶冷端溫度較恒定的情況。在智 能化儀表中，查表及運(yùn)算過(guò)程均可

38、由計(jì)算機(jī)完成。能化儀表中，查表及運(yùn)算過(guò)程均可由計(jì)算機(jī)完成。 2021-6-2339 三、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法三、儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法 用螺絲用螺絲 刀調(diào)節(jié)儀表刀調(diào)節(jié)儀表 面板上的面板上的 “機(jī)械零機(jī)械零 點(diǎn)點(diǎn)”，使指，使指 針指到氣溫針指到氣溫 t t0 0（圖中為（圖中為 40 40 C C）的）的刻刻 度上，進(jìn)行度上，進(jìn)行 冷端補(bǔ)償，冷端補(bǔ)償， 此法有一定此法有一定 誤差，簡(jiǎn)單，誤差，簡(jiǎn)單， 工業(yè)中經(jīng)常工業(yè)中經(jīng)常 用。用。 機(jī)械零點(diǎn)機(jī)械零點(diǎn) 2021-6-2340 四、電橋補(bǔ)償法四、電橋補(bǔ)償法 RlRl, R2, R3, R2, R3一般由電阻一般由電阻 溫度系數(shù)很小的錳銅扮繞制，溫度系數(shù)很小

39、的錳銅扮繞制， 阻值一般不隨溫度變化，阻值一般不隨溫度變化，RtRt 由溫度系數(shù)較大的銅線繞制，由溫度系數(shù)較大的銅線繞制， 由穩(wěn)壓電源提供電橋電源。由穩(wěn)壓電源提供電橋電源。 00時(shí)電橋平衡，時(shí)電橋平衡，R1=R2=R1=R2= R3=Rt, UabR3=Rt, Uab=0=0，對(duì)測(cè)量無(wú)影響，對(duì)測(cè)量無(wú)影響 當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，RtRt阻值隨即變化，橋路失去阻值隨即變化，橋路失去 平衡，此時(shí)平衡，此時(shí)UabUab與熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)與熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)E E疊加，最后輸出疊加，最后輸出, , 適當(dāng)選擇橋路電阻，使適當(dāng)選擇橋路電阻，使UabUab正好補(bǔ)償由于冷端溫度正好補(bǔ)償由于冷端溫度

40、變化引起的熱電動(dòng)勢(shì)變化值，即可使輸出端指示出正變化引起的熱電動(dòng)勢(shì)變化值，即可使輸出端指示出正 確溫度。此方法選配繁瑣，影響精度確溫度。此方法選配繁瑣，影響精度 Rt -+ A B a b R1 R2 R3 + - EAB V 2021-6-2341 電橋補(bǔ)償法電橋補(bǔ)償法 XT-WBC熱熱 電偶電偶 冷端補(bǔ)償器。冷端補(bǔ)償器。 電橋補(bǔ)償法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓電橋補(bǔ)償法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓 來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變 化值。自動(dòng)電子電位計(jì)、溫度變送器、數(shù)字式儀表等化值。自動(dòng)電子電位計(jì)、溫度變送器、數(shù)字式儀表等

41、的測(cè)量電路已設(shè)置了冷端補(bǔ)償器，熱電偶與它們配套的測(cè)量電路已設(shè)置了冷端補(bǔ)償器，熱電偶與它們配套 時(shí)不必另行配置冷端補(bǔ)償器。時(shí)不必另行配置冷端補(bǔ)償器。 2021-6-2342 五、半導(dǎo)體集成溫度傳感器測(cè)量冷端溫度五、半導(dǎo)體集成溫度傳感器測(cè)量冷端溫度 現(xiàn)在普遍使用半導(dǎo)體集成溫度傳感器來(lái)測(cè)量室溫?，F(xiàn)在普遍使用半導(dǎo)體集成溫度傳感器來(lái)測(cè)量室溫。 它具有體積小、集成度高、準(zhǔn)確度高、線性好、輸出它具有體積小、集成度高、準(zhǔn)確度高、線性好、輸出 信號(hào)大、無(wú)需冷端補(bǔ)償、不需要進(jìn)行溫度標(biāo)定、熱容信號(hào)大、無(wú)需冷端補(bǔ)償、不需要進(jìn)行溫度標(biāo)定、熱容 量小、外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。只要將它置于熱電偶冷量小、外圍電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。只要

42、將它置于熱電偶冷 端附近，將該傳感器的輸出電壓作簡(jiǎn)單的換算，就能端附近，將該傳感器的輸出電壓作簡(jiǎn)單的換算，就能 得到熱電偶的冷端溫度，從而用計(jì)算修正法進(jìn)行冷端得到熱電偶的冷端溫度，從而用計(jì)算修正法進(jìn)行冷端 溫度補(bǔ)償。溫度補(bǔ)償。 常用的集成溫度傳感器有：常用的集成溫度傳感器有： AD590AD590系列電流輸出型溫度傳感器、系列電流輸出型溫度傳感器、數(shù)字輸出型集數(shù)字輸出型集 成溫度傳感器成溫度傳感器LM74LM74、專用熱電偶冷端溫度補(bǔ)償芯片、專用熱電偶冷端溫度補(bǔ)償芯片 MAX6675MAX6675等。等。 2021-6-2343 半導(dǎo)體集成溫度傳感器測(cè)量冷端溫度舉例半導(dǎo)體集成溫度傳感器測(cè)量冷端

43、溫度舉例 AD590 Rf=100K R2=20K +6V + + - -6V - RP=4.7K 20K 273uA Uo=(0.1V/0C) 半導(dǎo)體集成溫度半導(dǎo)體集成溫度 傳感器的外形傳感器的外形半導(dǎo)體集成溫度傳感器半導(dǎo)體集成溫度傳感器 測(cè)量冷端溫度線路測(cè)量冷端溫度線路 2021-6-2344 半導(dǎo)體集成溫度傳感器測(cè)量冷端溫度半導(dǎo)體集成溫度傳感器測(cè)量冷端溫度 電流輸出型的電流輸出型的AD590AD590集成溫度傳感器的冷端溫度。集成溫度傳感器的冷端溫度。 是兩線制器件，其測(cè)溫范圍是兩線制器件，其測(cè)溫范圍-55-55+150+1500 0C C，靈敏度為，靈敏度為 1 1uAuA/K/K，0

44、 00 0C C時(shí)該器件的輸出電流為時(shí)該器件的輸出電流為273273uAuA。電阻。電阻R Rl l將將 電流轉(zhuǎn)換成電壓。由于輸出信號(hào)所以其輸出線即使電流轉(zhuǎn)換成電壓。由于輸出信號(hào)所以其輸出線即使 長(zhǎng)達(dá)長(zhǎng)達(dá)200m200m，也不影響測(cè)量深度。若要達(dá)到與攝氏溫，也不影響測(cè)量深度。若要達(dá)到與攝氏溫 度成正比的電壓輸出，可以用運(yùn)算放大器的反相加度成正比的電壓輸出，可以用運(yùn)算放大器的反相加 法電路實(shí)現(xiàn)。法電路實(shí)現(xiàn)。 2021-6-2345 第六節(jié)第六節(jié) 熱電偶的應(yīng)用及配套儀表熱電偶的應(yīng)用及配套儀表 由于我國(guó)生產(chǎn)的熱電偶均符合由于我國(guó)生產(chǎn)的熱電偶均符合ITS-90國(guó)際溫標(biāo)國(guó)際溫標(biāo) 所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其一致性非

45、常好，所以國(guó)家又規(guī)定所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其一致性非常好，所以國(guó)家又規(guī)定 了與每一種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶配套的儀表，它們的顯示值了與每一種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶配套的儀表，它們的顯示值 為溫度，而且均已線性化。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)圈式顯示為溫度，而且均已線性化。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)圈式顯示 儀表命名為儀表命名為XC系列。有指示型（系列。有指示型（XCZ）和指示調(diào)節(jié)）和指示調(diào)節(jié) 型（型（XCT）等系列品種。與）等系列品種。與K型熱電偶配套的動(dòng)圈型熱電偶配套的動(dòng)圈 儀表型號(hào)為儀表型號(hào)為XCZ-101或或XCT-101等。數(shù)字式儀表也有等。數(shù)字式儀表也有 指示型（指示型（XMZ）和指示調(diào)節(jié)型（）和指示調(diào)節(jié)型（XMT）等幾種系列）等幾種系列 品種

46、。品種。 2021-6-2346 一、一、XCZXCZ系列指針式顯示儀表系列指針式顯示儀表 XCXC系列動(dòng)圈式儀表系列動(dòng)圈式儀表 測(cè)量機(jī)構(gòu)的核心部件是測(cè)量機(jī)構(gòu)的核心部件是 一個(gè)磁電式毫伏計(jì)。動(dòng)一個(gè)磁電式毫伏計(jì)。動(dòng) 圈式儀表與熱電偶配套圈式儀表與熱電偶配套 測(cè)溫時(shí)，熱電偶、連接測(cè)溫時(shí)，熱電偶、連接 導(dǎo)線（補(bǔ)償導(dǎo)線）、調(diào)導(dǎo)線（補(bǔ)償導(dǎo)線）、調(diào) 整電阻和顯示儀表組成整電阻和顯示儀表組成 了一個(gè)閉合回路。了一個(gè)閉合回路。 1熱電偶熱電偶 2補(bǔ)償導(dǎo)線補(bǔ)償導(dǎo)線 3冷端補(bǔ)償器冷端補(bǔ)償器 4外接調(diào)整電阻外接調(diào)整電阻 5銅導(dǎo)線銅導(dǎo)線 6動(dòng)圈動(dòng)圈 7張絲張絲 8磁鋼（極靴）磁鋼（極靴） 9指針指針 10刻度面板刻度

47、面板 2021-6-2347 二、二、XMZXMZ系列智能數(shù)字顯示儀表系列智能數(shù)字顯示儀表 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、帶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償；、帶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償； 2、單片機(jī)智能化設(shè)計(jì)，儀表零點(diǎn)、量程等全部、單片機(jī)智能化設(shè)計(jì)，儀表零點(diǎn)、量程等全部 參數(shù)可按鍵設(shè)定；參數(shù)可按鍵設(shè)定； 3、具有軟件校驗(yàn)功能，可通過(guò)按鍵對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)；、具有軟件校驗(yàn)功能，可通過(guò)按鍵對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)； 4、具有超量程指示、斷線指示等故障自診斷功能；、具有超量程指示、斷線指示等故障自診斷功能； 5、采用開(kāi)關(guān)電源，電壓適應(yīng)范圍寬，儀表體積小、采用開(kāi)關(guān)電源，電壓適應(yīng)范圍寬，儀表體積小、 重量輕。重量輕。 6、220VAC或或24VDC供

48、電電源供電電源。 2021-6-2348 XMZXMZ系列智數(shù)字顯示儀表外形系列智數(shù)字顯示儀表外形 2021-6-2349 XMTXMT系列熱電偶智能數(shù)字顯示控制儀表的特點(diǎn)系列熱電偶智能數(shù)字顯示控制儀表的特點(diǎn) n帶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償；帶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償； n具有超量程指示、斷線指示等故障自診斷功能；具有超量程指示、斷線指示等故障自診斷功能； n雙屏顯示、副屏顯示內(nèi)容可設(shè)定；雙屏顯示、副屏顯示內(nèi)容可設(shè)定； n最多可帶最多可帶4路報(bào)警控制繼電器輸出；路報(bào)警控制繼電器輸出； n每個(gè)報(bào)警控制點(diǎn)的回差可設(shè)定；每個(gè)報(bào)警控制點(diǎn)的回差可設(shè)定； n每個(gè)報(bào)警控制點(diǎn)的報(bào)警方式（上限報(bào)警或下限報(bào)每個(gè)報(bào)警控制點(diǎn)的報(bào)警方式

49、（上限報(bào)警或下限報(bào) 警）可分別設(shè)定。警）可分別設(shè)定。 2021-6-2350 其他與熱電偶的配套的儀表其他與熱電偶的配套的儀表 數(shù)字式溫度數(shù)字式溫度 顯示調(diào)節(jié)儀顯示調(diào)節(jié)儀 2021-6-2351 DDZDDZ型電動(dòng)單元組合型電動(dòng)單元組合 儀表中的變送單元之一：儀表中的變送單元之一： 軌裝式溫度變送器軌裝式溫度變送器 它能將熱電偶（或熱電阻）它能將熱電偶（或熱電阻） 的輸入信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成與溫度的輸入信號(hào)線性地轉(zhuǎn)換成與溫度 成比例的電流（電壓）信號(hào)，供成比例的電流（電壓）信號(hào)，供 給顯示、控制儀表及計(jì)算機(jī)集散給顯示、控制儀表及計(jì)算機(jī)集散 系統(tǒng)，廣泛用于冶金、石油化工、系統(tǒng)，廣泛用于冶金、石油化工、 熱電站、紡織、造紙等行業(yè)的測(cè)熱電站、紡織、造紙等行業(yè)的測(cè) 溫控制系統(tǒng)中。溫控制系統(tǒng)中。 2021-6-2352 根據(jù)常用電路設(shè)備的要求接線根據(jù)常用電路設(shè)備的要求接線 利用利用 XMTXMT儀表儀表 組成熱電偶組成熱電偶 測(cè)溫、控溫電路測(cè)溫、控溫電路 熱電偶熱電偶 2021-6-2353 380V380V線圈線圈 的交流接的交流接 觸器連接觸器連接 過(guò)程過(guò)程 當(dāng)溫當(dāng)溫 度控制器度控制器 測(cè)得的溫測(cè)得的溫 度達(dá)到設(shè)度達(dá)到設(shè) 定值時(shí)，定值時(shí)， 5-6兩端開(kāi)兩端開(kāi) 路，交流路，交流 接觸器失接觸器失 電，電爐電，電爐