热电偶温度传感器设计报告详解
热电偶温度传感器解析
1. 热电偶测温原理 热电效应：两种不同材料的导体（或半导体）组成一个闭合 回路，当两接点温度T和T0不同时，则在该回路中就会产生 电动势的现象。
热电势、热电偶、热电极 热端（测量端或工作端）、冷端（参考端或自由端）
热电偶回路
T eAB (T )
A
eA (T ,T0 )
B
eB (T ,T0 )
A
A放大 热电极
优点：测温端热容量小，动态响应快；机械强度高， 挠性好，可安装在结构复杂的装置上。
薄膜热电偶
工作端
绝 缘 基 板
热电极
引 出 导 线
接头夹具
特点：热接点可以做得很小（μm），具有热容量小、反 应速度快（μs）等特点，适用于微小面积上的表面温度以及 快速变化的动态温度测量。
4. 热电偶类型
eAB(tc, t0)的代数和，即
eAB(t,t0)=eAB(t,tc)+eAB(tc,t0)
A tc A( A)
t
t0
B tc B(B)
中间温度定律
中间温度定律的应用
• 根据这个定律，可以连接与热电偶热电特性相近的导体
A′和B，将热电偶冷端延伸到温度恒定的地方，这就为热
电偶回路中应用补偿导线提供了理论依据。
•该定律是参考端温度计算修正法的理论依据。在实际热电 偶测温回路中, 利用热电偶这一性质, 可对参考端温度不为 0℃的热电势进行修正。
热电偶温度传感器的制作
热电偶温度传感器的制作
温度传感器在工业生产和生活中发挥着越来越多的作用，其中以铜-康铜为代表的热电偶传感器因为其稳定可靠、灵敏度高、制作成本低等优点而被广泛应用。通过选择材料对比方案制作了铜-康铜热电偶传感器，并通过实验测量了所做温度传感器的特性曲线，与理论值进行了比较，实验值与理论值具有共同的趋势。
标签：铜-康铜热电偶温度传感器热电势
引言
温度与我们每个人息息相关。在生物学中，温度的高低直接决定了生物体的生命活动状态。在工农业生产、科学研究过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。在钢花四溅的炼钢车间，要想多出钢、出好钢，就必须对炉温进行实时测量和有效控制；在现代化大型温度里，要想四季收获新鲜蔬菜和良种，就必须对温度进行监视和及时的调制。在我们的日常生活中，温度的测量也占有十分重要的地位。其中，热电偶温度传感器由于具有灵敏度高、可靠性强、抗震抗摔、互换性好以及适于远距离测量和自动控制等优点，被广泛应用于制冷、化工、食品、轻工、农业科学研究等领域，在现代社会科学中大放异彩。本课题将制作一种接触式的热电偶温度传感器，用来对一些精度要求不高的温度行进测量。
一、基本原理
两种不同的导体两端相互紧密的连接在一起，组成一个闭合回路，如图1所示，当导体两端的温度不等时，回路中就会产生电动势，从而形成热电流。这一现象称为热电效应。回路中产生的电动势称为热电势。
图1 热电偶的结构示意图
通常把上述两种不同导体的组合称为热电偶，称A、B两导体为热电极。两个接点中，一个为工作端或热端，测量时将它置于被测温度场中；另一个叫自由端或冷端，一般要求恒定在某一温度[1]。
热电偶温度变送器课程设计
课程设计大纲
学院名称
课程名称
开课教研室
执笔人
审定人
修（制）订日期
山东轻工业学院
课程设计任务书
一、主要内容
设计一个带冷端补偿的温度变送器。其中我们用K型热电偶作为感温元件，用
Gu作为冷端的自动补偿电路的元件，使冷端工作在一个易于计算的环境下，用100
XTR101把传感器的电压信号放大并自动地变换成标准电流信号。并通过对输出电压的
测量实现对温度的测量。
二、基本要求
（1）设计测量温度范围-100～500°C的热电偶传感器。
（2）选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化等问
题。
（3）有电路图（protel绘制），选型与有关计算，精度分析等。
（4）采用实验室现成的热电偶进行调试。
（5）完整的实验报告。
三、主要参考资料：
赵广林. protel99电路设计与制版.北京：电子工业出版社，2005
程德福,王君.传感器原理及应用.北京：机械工业出版社，2007
完成期限：自2010 年12 月27 日至2010年12 月31 日指导教师：教研室主任：
目录
一、设计目的目的 (4)
二、课程设计的任务要求 (4)
三、课程设计的基本原理 (4)
1、热电偶测温原理 (4)
2、变送器原理框图 (4)
四、课程设计的主要内容 (5)
1、热电偶的选择 (5)
2、设计构架 (6)
3、具体电路的设计 (7)
五、课程设计的心得与体会 (12)
六、参考文献 (12)
附图 PCB布线图 (13)
热电偶温度变送器设计
一、课程设计的目的
1、掌握热电偶的结构、工作原理及正确选择。
2、了解变普通送器的结构及简单应用。
热电偶温度传感器实验报告
热电偶温度传感器实验报告
实验目的及要求：了解K型热电偶得特性与应用
实验仪器设备：智能调节仪、PT100、K型热电偶、温度源、温度传感器实验模块
实验原理，热心偶是一种使用最多的温度传感器，它的原理是基于1821年发现的塞贝尔效应，即两种不同的导体或半导体A或B组成一个回路，其两端相互连接，只要两节点处的温度不同，一端温度为7，另一端温度为z，则回路中就有电流产生，即回路中存在电动势，该电动势被称为热电势。当回路断开时，在断开处a.6之向评有一长不.c性和最
值与回路中的热电势一致，并规是茬冷璃，当电赞面秀发向B时，称A为正极,B为负极，实验表明，当与较小时，g-S(T-T)（s是热电势率）。热电偶基本定律：组成的闭合回路，不论导体的
（1）均质被立铁和长修水11不能各处的温度如何，都不能产生电动预览与源文档一致下载高清无水印势。
（2）中间导体定律：在热电偶回路中，只要中间导体C两端温度相同，那么接入中间导体对热电偶回路总热电势E （7T)没有影响。
热电偶温度传感器及发展趋向分析
热电偶温度传感器及发展趋向分析
1. 引言
1.1 热电偶温度传感器及发展趋向分析
热电偶温度传感器是一种常用的温度测量仪器，其原理是利用两
种不同金属在接触处产生的热电势来测量温度变化。热电偶温度传感
器的应用领域非常广泛，包括工业生产、汽车制造、医疗设备等多个
领域。
热电偶温度传感器的发展历程可以追溯到19世纪初，经过多年的发展和改进，现代热电偶温度传感器已经具有了更高的测量精度和稳
定性。随着科技的不断进步，热电偶温度传感器的技术也在不断改进，包括材料的改良、测量精度的提高等方面。
未来，热电偶温度传感器的发展趋势主要集中在提高测量精度、
扩大应用领域和降低成本等方面。随着人们对温度测量精度要求的不
断提高，热电偶温度传感器将会在更多领域得到应用，并且在工业生
产中扮演着越来越重要的角色。
热电偶温度传感器在工业生产中起着至关重要的作用，其发展前
景十分广阔，未来的应用范围也将会更加广泛。通过不断的技术创新
和研究，热电偶温度传感器将会继续发挥着重要的作用，推动着各个
领域的发展。
2. 正文
2.1 热电偶温度传感器原理
热电偶温度传感器原理是基于热电效应原理的一种温度测量装置。热电偶由两种不同金属导体组成，它们的接触端称为热点，另一端称
为冷点。当热电偶的热点和冷点处于不同温度时，两种不同金属导体
之间会产生热电动势，即热电效应。这个热电动势大小与金属对的种类、温差和金属接触方式等因素有关。
热电偶温度传感器原理的基本思想是通过测量热电动势来确定被
测温度。一般情况下，热电偶的热点置于被测物体表面，而冷点则连
接到一个测量仪器上，测量仪器可以根据测得的热电动势计算出被测
智能热电偶测温系统设计
摘要
温度是表征物体冷热程度的物理量。在工农业生产和日常生活中，对温度的测量控制始终占据着重要地位。温度传感器应用范围之广、使用数量之大，也高居各类传感器之首。
本文使用温度传感器设计了一个完整的测温系统。该系统所采用的温度传感器为热电偶，A/D转换器件为ADC0809，微型计算机采用的是MCS-51单片机。系统将温度变换、显示和控制集成于一体，用软件实现系统升、降温的调节，控制采用了模糊控制原理对系统进行控制。
设计的系统所满足的技术指标：测温范围为500—800℃，响应时间为小于等于1s，误差范围为-5℃—+5℃。
关键词：热电偶A/D转换模糊控制
ABSTRACT
Temperature is the physical quantity of symptom object cold hot level. In the daily life and production of industry and agriculture, occupy important position all along for the measure control of temperature. Temperature sensor application broad scope and use big quantity, also hold the head of each kind of sensor high.
This paper uses temperature sensor and has designed , is a and complete to measure warm system. The temperature sensor adopted by this system is thermocouple, the converter of A/D is ADC0809, what personal computer adopt is that MCS-51 only flat machine. System alternates temperature , shows and controls to be more integrated than one body , realizes system with software to rise , cool down regulation, control has adopted vague control principle as system controls.
热电阻热电偶温度传感器校准实验
大学实验指导书
课程名称：实验类型：
实验名称：热电阻热电偶温度传感器校准实验
学生：学号：专业：
指导老师：实验日期：年月日
一、实验目的
1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理
2.学会热电偶温度计的制作与校正方法
3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理
4.掌握电位差计的原理和使用方法
5.了解数据自动采集的原理
6.应用误差分析理论于测温结果分析。
二、实验原理
1.热电阻
(1) 热电阻原理
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0—630.74℃以，电阻Rt与温度t
的关系为：
Rt=R0(1+At+Bt2)
R0系温度为0℃时的电阻，铂电阻部引线方式有两线制，三线制，和四线制三种，两线制中引线电阻对测量的影响最大，用于测温精度不高的场合，三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响，用与高精度温度检测。本实验是三线制连接，其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。
(2) 热电阻的校验
热电阻的校验一般在实验室中进行，除标准铂电阻温度计需要作三定点，（水三相点，
水沸点和锌凝固点）校验外，实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法两种校验方法。比较法是将标准水银温度计或标准铂电阻温度计与被校电阻温度计一起插入恒温水浴中，在需要的或规定的几个稳定温度下读取标准温度计和被校验温度计的示值并进行比较，其偏差不超过最大允许偏差。在校验时使用的恒温器有冰点槽，恒温水槽和恒温油槽，根据所校验的温度围选取恒温器。比较法虽然可用调整恒温器温度的方法对温度计刻度值逐个进行比较校验，但所用的恒温器规格多，一般实验室多不具备。因此，工业电阻温度计可用两点法进行校验，即只校验R0与R100/ R0两个参数。这种校验方法只需要有冰点槽和水沸点槽，分别在这两个恒温槽中测得被校验电阻温度计的电阻R0 和R100，然后检查R0 值和R100/R0 的比值是否满足规定的技术数据指标，以确定温度计是否合格。
传感器与检测技术 热电偶实验报告
实验二热电偶原理及现象
一、任务与目的
了解热电偶的原理及现象
二、原理（条件）
热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶；
实验所需仪器：－15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F／V表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主副电源；
旋钮初始位置：F／V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大（1-100倍）。
三、内容与步骤
实验步骤：
1、了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。
2、将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与F／V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V表显示为零，关闭主、副电源。
3、按图1接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F／V表显示零。记录下自备温度计的室温（24℃）。
图1
将－15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V表显示的读数E。
根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：Eab(t,0)=Eab(t,tn)+Eab(tn,0)
其中：t------热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。
热电偶温度传感器
温度有关，而与其形状尺寸无关。
（4）对于固定的热电偶来说，若自由端温度 T0 恒定，则
eAB (T0 ) 为定值，常用 C 来表示。此时，回路中的热电动势可表
示为与 T 有关的单值函数，即
EAB (T ，T0 ) eAB (T ) C
（4-10）
1.2 基本定律
1．均质导体定律
当闭合回路由一种均质导体材料构成时， 不论该导体的截面积和长度如何，也无论各处 的温度如何分布，都不会产生热电动势。
kT e
ln
N AT NBT
kT0 e
ln
N AT0 N BT0
（4-5）
由此可知，回路中接触电动势的大小与导体两端的温度差及导体中自由电子密度差有关。
2．温差电动势
设导体 A、B 两端的温度分别为 T 和 T0 ，且 T T0 ，由于高温端电子的 能量比低温端的大，电子从高温 T 端向低温 T0 端移动，从而形成了一个从 高温 T 端到低温 T0 端的静电场，在导体两端便产生了一个电动势，这种由
3．回路中总的热电动势
故回路中总的热电动势 EAB(T ，T0 ) 为
EAB (T ，T0 ) eAB (T ) eAB (T0 ) eA (T ，T0 ) eB (T ，T0 )
（4-8）
实验结果表明，温差电动势比接触电动势小很多，可忽略不计，因此热电
热电偶温度传感器及发展趋向分析
热电偶温度传感器及发展趋向分析【摘要】
热电偶温度传感器是一种常用的温度测量设备，其原理简单、性能稳定，具有精度高、响应速度快等优点。本文首先介绍了热电偶温度传感器的原理和应用，并探讨了其发展历程和在工业领域的广泛应用。随后分析了热电偶温度传感器的性能和优势，以及未来的发展趋向。结论部分总结了热电偶温度传感器的重要性和前景，预测了其未来的发展方向和市场趋势。研究表明热电偶温度传感器在工业生产中具有不可替代的作用，其性能和应用领域将持续扩大，市场需求量也会逐渐增加。热电偶温度传感器具有广阔的发展前景。
【关键词】
热电偶温度传感器、原理、应用、发展历程、性能、优势、工业领域、发展趋向、重要性、前景、未来发展方向、市场趋势。
1. 引言
1.1 热电偶温度传感器及发展趋向分析
热电偶温度传感器是一种常用的温度传感器，利用热电效应来测量温度。它的原理是两种不同材质的金属连接在一起形成热电偶，当两种金属的连接处温度不会产生热电势差，通过测量这个电势差来确定温度。热电偶温度传感器具有响应速度快、测量范围广、精度高等优点，被广泛应用于工业控制、科研实验等领域。
随着科技的不断发展，热电偶温度传感器也在不断改进和完善。
发展历程中，热电偶温度传感器经历了从传统铜-常铁热电偶到高温合金热电偶的演变，提高了测量精度和稳定性。在工业领域，热电偶温
度传感器被广泛应用于石化、电力、冶金等生产过程中，起着至关重
要的作用。
未来发展方向上，热电偶温度传感器将更加智能化、数字化，提
高测量精度和稳定性，满足不同领域的需求。市场趋势也显示出热电
热电偶电路设计方案
热电偶电路设计方案
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
热电偶是一种常用的温度测量元件，其原理是利用不同金属之间的热电势差来实现温度测量。热电偶电路设计方案是进行热电偶温度测量时必不可少的一部分，其设计的好坏直接影响到测量的准确性。本文将详细介绍热电偶电路的设计方案，包括电路的基本原理、关键参数的选择，以及常见的设计方案及其优缺点。
一、热电偶电路的基本原理
热电偶是利用两种不同金属之间的热电效应来实现温度测量的元件。当热电偶的接线端温度发生变化时，两种金属之间会产生一个热电势差，通过测量这个热电势差来确定温度值。热电偶的工作原理主要包括两点：温度差引起的热电势差和热电势差与温度值的关系。
二、热电偶电路设计的关键参数选择
1、热电偶的材料选择：常见的热电偶材料有K型、J型、T型等，不同材料有不同的工作温度范围和精度要求，根据具体的应用场景选择合适的热电偶材料。
2、放大器的增益选择：热电偶产生的热电势差信号较小，需要通过放大器进行放大，选择合适的放大倍数来确保测量信号的准确性。
3、滤波器的设计：热电偶电路会受到环境噪声的干扰，需要设计滤波器来抑制噪声，提高信号质量。
4、参考电压的选择：热电偶电路通常需要一个稳定的参考电压作为基准，选择合适的参考电压来确保测量的准确性。
5、ADC分辨率的选择：ADC的分辨率决定了测量结果的精度，选择合适的ADC分辨率来满足实际需求。
三、常见的热电偶电路设计方案及其优缺点
1、单端测量方案：将热电偶的一个端口接地，将另一个端口连接到测量电路。优点是设计简单，缺点是信号容易受到干扰，准确性较低。
（完整word版）热电偶温度计的测温原理、选型及其应用
（完整word版）热电偶温度计的测温原理、选型及其应
⽤
《⾃动检测技术及仪表》课程设计报告
热电偶温度计的测温原理、选型及其应⽤
学院：
班级：
姓名：
学号：
⽬录
⼀摘要 (3)
⼆热电偶温度计的测温原理 (3)
2.1 热电偶的测温原理 (3)
2.2 接触电势 (4)
2.3 温差电势 (4)
2.4 热电偶温度计闭合回路的总热电势 (4)
三热电偶温度计的组成结构及其作⽤和特 (5)
3.1 热电偶温度计的组成结构 (5)
3.2 热电偶温度计的作⽤及特点 (6)
四热电偶温度计测温技术中涉及到的定则 (7)
4.1 均质导体定则 (7)
4.2 中间导体定则 (7)
4.3 连接导体和中间温度定则 (8)
五热电偶温度计的误差分析及选型 (8)
5.1 影响测量误差的主要因素 (8)
5.1.1插⼊深度 (8)
5.1.2响应时间 (9)
5.1.3热辐射 (10)
5.1.4冷端温度 (11)
5.2 热电偶温度计的选型 (11)
六现场安装及其注意事项 (13)
七总结 (13)
⼋参考⽂献 (15)
⼀、摘要
热电偶温度计是⼀种最简单﹑最普通，测温范围最⼴的温度传感器，是科研﹑⽣产最常⽤的温度传感器。在使⽤时不注意，也会引起较⼤测量误差。针对当前存在的问题，详细探讨影响测量误差的主要因素：热电偶插⼊深度﹑响应时间﹑热辐射及冷端
温度等因素对测量的影响；在使⽤时应该怎样选择热电偶温度计，以及使⽤时的⼀些安装注意事项，这对提⾼测量精度，延长热电偶寿命，都有⼀定的意义。
⼆、热电偶温度计的测温原理
热电偶温度计是⼀种感温元件 , 把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电⽓仪表转换成被测介质的温度。
热电偶温度传感器实验报告
热电偶温度传感器实验报告
热电偶温度传感器实验报告
引言：
温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量，它直接影响着人们的舒适度和
工作效率。因此，准确地测量温度对于许多领域都至关重要，包括工业、医疗、环境监测等。热电偶温度传感器作为一种常见的温度测量设备，具有广泛的应
用范围和可靠性。本实验旨在通过实际操作，深入了解热电偶温度传感器的原
理和特性。
一、实验目的
本实验的主要目的是通过使用热电偶温度传感器，掌握其基本原理和工作特性，以及正确的使用方法。同时，通过实际测量不同温度下的电压输出，验证热电
偶温度传感器的准确性和稳定性。
二、实验材料与仪器
1. 热电偶温度传感器：本实验使用的是K型热电偶，由镍铬合金和镍铝合金组成。
2. 多用途数字温度计：用于读取热电偶温度传感器的电压输出并转换为温度值。
3. 热电偶连接线：用于连接热电偶温度传感器和数字温度计。
4. 温度控制装置：用于调节实验环境的温度。
三、实验步骤
1. 准备工作：将热电偶温度传感器插入温度控制装置中，并将数字温度计连接
到热电偶温度传感器上。
2. 实验一：常温下的电压输出测量
a. 将温度控制装置设置为室温，等待一段时间使热电偶温度传感器与环境达
到热平衡。
b. 读取数字温度计上的电压输出值，并记录下来。
3. 实验二：不同温度下的电压输出测量
a. 依次将温度控制装置设置为不同的温度（例如0℃、25℃、50℃等），等待
一段时间使热电偶温度传感器与环境达到热平衡。
b. 读取数字温度计上的电压输出值，并记录下来。
4. 数据处理与分析
a. 将实验一和实验二中的电压输出值转换为温度值。
热电偶温度传感器设计报告
热电偶温度传感器设计报告
热电偶温度传感器是一种将温度变化转化为电能输出的装置，其设计的主要目标是实现温度的准确测量和控制。本设计报告将详细介绍热电偶温度传感器的设计过程，包括原理分析、材料选择、结构设计、制造工艺以及测试验证等方面。
热电偶温度传感器是基于塞贝克效应（Seebeck effect）工作的。塞贝克效应是指两种不同材料组成的闭合回路中，当两个接触点处的温度不同时，回路中会产生电动势。热电偶温度传感器就是利用这一原理，将温度变化转化为电动势变化，从而实现温度的测量。
热电偶温度传感器的主要材料包括热电偶丝和连接导线。热电偶丝是实现温度测量的关键元件，需要具备高灵敏度、良好的稳定性和抗氧化性等特性。常见的热电偶丝有镍铬合金、铜镍合金和铂等。连接导线主要用于连接热电偶丝和测量仪表，应具备耐高温、抗氧化和良好的导电性能等特性。
热电偶温度传感器的结构设计应考虑测量范围、精度和稳定性等因素。常见的热电偶温度传感器结构有铠装式和非铠装式两种。铠装式结构具有较高的抗振性和耐磨性，适用于恶劣环境下的温度测量。非铠装式结构则具有较小的体积和重量，适用于实验室和工业生产中的温度
测量。
热电偶温度传感器的制造工艺主要包括焊接、保护涂层和校准等环节。焊接工艺应保证热电偶丝和连接导线之间的可靠连接；保护涂层能够有效保护传感器免受腐蚀和氧化；校准环节则确保了传感器的测量精度和稳定性。
为了验证热电偶温度传感器的性能指标是否达到设计要求，需要进行一系列的测试验证。这些测试包括灵敏度测试、线性度测试、重复性测试和稳定性测试等。通过这些测试，可以评估传感器的测量精度、响应时间和长期稳定性等性能指标。
热电偶传感器测温实验报告
热电偶传感器测温实验报告
热电偶传感器是一种常用的温度测量仪器，能够准确测量出环境温度或物体表面温度。热电偶传感器是由一对导线组成，两端都经过绝缘处理，形成一种“深度结构”。热电偶传感器能通过两个传感器端口之间的电阻来测量温度。热电偶传感器广泛应用于许多工业中，本实验旨在验证该传感器在实际工作中的准确性。
二、实验目的
本实验的目的是验证热电偶传感器的准确性。
三、实验仪器
1.热电偶传感器；
2.电阻表；
3.温度计；
4.数据采集卡；
5.电脑。
四、实验方法
1.首先，将热电偶传感器的一端用电阻表连接计算机；
2.然后，将另一端连接温度计，让温度计可以读取热电偶传感器的温度；
3.接着，在电脑上运行数据采集软件，显示出热电偶传感器的温度读数；
4.最后，比较热电偶传感器的温度读数和温度计的读数，验证其准确性。
五、实验结果
1.实验所得的温度读数如下：
热电偶传感器：28℃
温度计：27.5℃
2.经过实验，热电偶传感器可以测量出精确的温度读数，与温度计所测量的结果基本一致，说明其准确性较高。
六、实验结论
本实验表明，热电偶传感器在实际工作中具有较高的准确性，可用于测量环境温度或物体表面温度。
热电偶测温实验
热电偶测温实验
一、实验目的：
了解K型热电偶的特性与应用
二、实验仪器：
智能调节仪、PT100、K型热电偶/E行热电偶、温度源、温度传感器实验模块。
三、实验原理：
热电偶传感器的工作原理
热电偶是一种使用最多的温度传感器，它的原理是基于1821年发现的塞贝克效应，即两种不同的导体或半导体A或B组成一个回路，其两端相互连接，只要两节点处的温度不同，一端温度为T，另一端温度为T0，则回路中就有电流产生，见图1（a），即回路中存在电动势，该电动势被称为热电势。
图1（a）图1（b）
两种不同导体或半导体的组合被称为热电偶。
当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势E T，其极性和量值与回路中的热电势一致，见图1（b），并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。实验表明，当E T较小时，热电势E T与温度差（T-T0）成正比，即
E T=S AB（T-T0）（1）
S AB为塞贝克系数，又称为热电势率，它是热电偶的最重要的特征量，其符号和大小取决于热电极材料的相对特性。
热电偶的基本定律：
（1）均质导体定律
由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的截面积和长度如何，也不论各处的温度分布如何，都不能产生热电势。
（2）中间导体定律
用两种金属导体A，B组成热电偶测量时，在测温回路中必须通过连接导线接入仪表测量温差电势E AB（T，T0），而这些导体材料和热电偶导体A，B的材料往往并不相同。在这种引入了中间导体的情况下，回路中的温差电势是否发生变化呢？热电偶中间导体定律指出：在热电偶回路中，只要中间导体C两端温度相同，那么接入中间导体C对热电偶回路总热电势E AB（T，T0）没有影响。
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传感器课程设计
设计题目：热电偶温度传感器
2010年12月30日
目录
1、序言 (3)
2、方案设计及论证 (4)
3、设计图纸 (9)
4、设计心得和体会 (10)
5、主要参考文献 (11)
一、序言
随着信息时代的到来，传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种
类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集，而且因信号性质的不同，还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此，触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。
而在所有的传感器中，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。
因此，我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用，可以适用于试验和科研中，测量为温度范围：-200 ℃ ~500 ℃，电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器，考虑到制作材料相对便宜，我们选择了铜-铜镍（康铜）。在选择测量电路时，我们从简单，符合测量范围要求及热电偶的技术特性，我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差（0.5 ℃或0.004x|t|）相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高，稳定好，低温时灵敏度高，价格低廉。能较好的满足测量范围。
热电偶同其它种温度计相比具有如下特点：
a、优点
·热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便，
·结构简单，制造容易，
·价格便宜，
·惰性小，
·准确度高，
·测温范围广，
·能适应各种测量对象的要求（特定部位或狭小场所），如点温和面温的测量，
·适于远距离测量和控制。
b、缺点
·测量准确度难以超过0.2℃，
·必须有参考端，并且温度要保持恒定。
·在高温或长期使用时，因受被测介质影响或气氛腐蚀作用（如氧化、还原）等而发生劣化。
二、设计方案及论证
1、热电偶工作原理:
如果两种不同成分的均质导体形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子端叫参比端，当两端存在温差时，就会在回路中产生电流，那么两端之间就会存在Seebeck热电势，即塞贝克效应。热电势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关，与热电偶导体的长度、直径无关。
温度测量范围和允许误差
由上个表格，我们拟定使用T型。
热响应时间：
在温度出现阶跃变化时，热电偶或热电阻的输出变化至相当于该阶跃变化的50%所需要的时间，称为热响应时间。用t0.5表示。
公称压力：
一般是指在工作温度下，保护管所能承受的静态外压而不破裂。实际上，容许工作压力不仅与保护管材料、直径、壁厚有关，而且还与其结构、安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类有关。
置入深度
●热电偶最小置入深度
对陶瓷保护管而言，应不小于保护管直径的10～15倍；对金属及合金保护管，应大于保护管直径的15～20倍。热电偶的上限温度绝缘电阻值应不小于下表规定：
2、热电偶温度温度传感器结构图示意：
3热电偶温度传感器工作原理
如上图，T型热电偶传感器在测量温度时，尖端（测量端）的敏感元件把测量对象的温度通过补偿导线传到补偿器（由于热电偶传感器存在基准结点要求保持稳定，但对于工业方面作为基准结点使用时，基准结点的温度保持恒定非常困难，这就需要补偿器来保持节点稳定，这里我们采用的是AD592制作的补偿器，在后面我们会具体介绍）中，补偿器把测得的温度信号转化为电信号，电信号经过铜导线传送到接收端。它可以直接与显示仪表（如电子电位差计、数字表等）配套使用，也可以与温度变送器配套，传换为标准电流信号。
4热电偶结构
这次我们决定使用铠装式热电偶
热电偶测温导线
用外带绝缘的热电偶丝材焊接而成，是测温产品里结构最为简单的一种，响应速度极快。
. 铠装热电偶
铠装热电偶的结构原理是：由热电偶丝、高纯氧化镁和不锈钢保护管经多次复合一体拉制而成,具有能弯曲、耐高压、耐震动、热响应时间快和坚固耐用等许多优点，可以直接测量各种生产过程中0～800℃范围内的液体、气体介质以及固体表面的温度。
我们采用的是绝缘式选择的依据：
温度补偿方法：
前面提到的AD592做冷端补偿，详见后面电路图三、设计图纸
如图，在T型热电偶传感器的电路图中，电路采用电流输出型温敏传感器AD592测量T型热电偶测试端的温度，与此同时进行冷结点补偿，再由运算放大器A1（OPAMP）将测量的信号进行放大，输出电压U。灵敏度为10mV/ ℃，即输出电压与被测温度成比例。REF01为稳压管，为 AD592提供10V的稳定工作电压，RP1用于调节失调电压。RP2用于增益调节，R4和C1构成截止频率为1.6KHz的低通滤波器
四、设计心得和体会
1、本实验对我们来说最大的难点是正确选择做什么，这大概占了我们所有时间的一半。我们在决定做什么时，确实做了很大的弯路。由不知道做什么，到选择了做什么，但做到一段时间做不下去，不得不选择重新选题，从零开始做。另外就是解决如何用CAD软件画自己想要画的图，及用Protel软件画我们的EDA电路图。在这个过程中，我们有很多的沮丧和放弃的念头。
2、为了获得思路，正确可行的传感器类型，我们上图书馆、网上查了很多的资料，当我们有了明确的思路时，三人分好工后，我们发现做起来其实真的不是太难。
3、另外，这次课程设计给我最大收获就是：要解决一个复杂、自己想不通的问题时，查找资料很重要，尤其是去图书馆。以前很少去图书馆，以为图书馆没什么值得看的书，其实不是，是自己没有方向，没定下来要看什么书，要解决什么问题。当你明确了要干嘛时，图书馆确实能让不自己获得很多知识