热电偶的基本性质(最详细、容易理解)和热敏电阻简介
热电偶和热电阻的区别与识别方法
热电偶和热电阻的区别与识别方法热电偶和热电阻是工业上常用的两种温度传感器,它们在测量温度方面具有很好的性能。
然而,它们的工作原理和特点有很大的区别。
本文将就热电偶和热电阻的区别及识别方法进行详细的介绍,希望能够为大家对这两种传感器有一个更深入的了解。
一、热电偶和热电阻的工作原理1. 热电偶的工作原理热电偶是利用两种不同材料的热电势差产生的原理来测量温度的。
当两种不同金属相接形成闭合回路后,如果两个接头处于不同的温度下,就会在回路中产生一个热电动势,这种现象称为热电效应。
通过测量这个热电动势的大小,就可以确定两个接头处的温度差,从而测量出被测物体的温度。
热电偶的优点是测量范围广,精度高,响应速度快,但是对环境条件和测量电路的影响比较敏感。
2. 热电阻的工作原理热电阻是利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的。
一般情况下,热电阻的电阻值随温度升高而增大,利用这个特性可以通过测量热电阻的电阻值来确定被测物体的温度。
热电阻的优点是测量精度高,线性好,但是响应速度相对较慢,不适合对温度变化较快的物体进行测量。
二、热电偶和热电阻的区别1. 原理区别热电偶利用热电效应来测量温度,而热电阻利用电阻随温度变化的特性来测量温度,两者的工作原理完全不同。
2. 测量范围区别热电偶的测量范围更广,可以用于测量-200℃至1800℃范围内的温度;而热电阻的测量范围相对较窄,一般在-200℃至600℃之间。
3. 线性特性区别热电偶的温度-电压变化是非线性的,而热电阻的温度-电阻变化是线性的。
4. 响应速度区别热电偶由于其工作原理的特性,响应速度比较快,适合对温度变化较快的物体进行测量;而热电阻的响应速度相对较慢,不适合对温度变化较快的物体进行测量。
5. 环境条件影响区别热电偶对环境条件和测量电路的影响比较敏感,容易受到干扰;而热电阻对环境条件和测量电路的影响相对较小。
6. 价格区别由于其工作原理和特性的不同,热电偶的制作工艺相对较为复杂,成本较高;而热电阻的制作工艺相对简单,成本较低。
热电偶和热电阻的知识
热电偶温度计热电现象和关于热电偶的基本定律热电偶温度计由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
它被广泛用于测量-200~1300℃范围内的温度。
在特殊情况下,可测至2800℃的高温或4K 的低温。
热电偶能把温度信号转变为电信号,便于信号的远传和多点切换测量,具有结构简单、制作方便、准确度高、热惯性小等优点。
1. 热电偶测温原理由两种不同的导体或半导体A 或B 组成的闭合回路,如果使两个接点处于不同的温度t 0、t ,则回路中就有电动势出现,称为热电势,这一现象称为热电效应。
热电势是温度t 0和t 的函数,恒定接点温度t 0,则热电势是温度t 的单值函数,只要测得热电势的大小,便可得到被测温度t 。
热电势由温差电势与接触电势组成。
温差电势:是指一根导体上因两端温度不同而产生的热电动势。
同一导体两端温度不同时,高温端(测量端、工作端、热端)电子的运动速度大于低温端电子(参比端、自由端、冷端)的运动速度,单位时间内高温端失电子带正电,低温端得电子带负电,高、低温端之间形成一个从高温端指向低温端的静电场。
该电场阻止高温端电子向低温端的动;加大低温端电子向高温端的运动速度,当运动达到动态平衡时,导体两端产生相应的电位差,该电位差称为温差电势。
温差电势的方向:由低温端指向高温端。
温差电势的大小:,()dt dtt N d N e k t t e t tt t )(1,00⎰=,式中k 为波尔兹曼常数;e 为电子电量t N 为导体内的电子密度,是温度的函数;t 、to 是导体两端的温度。
可见温差电势的大小与导体的性质和导体两端温度有关,而与导体长度、截面大小以及沿导体长度方向的温度分布无关。
热端 测量端 工作端冷端自由端参比端热电极B(e AB ()0t AB (,t t e (0,t t e B热电偶回路的总电势接触电势:是在两种不同材料A 和B 的接触点产生的。
A 、B 材料有不同的电子密度,设导体A 的电子密度n A 大于导体B 的电子密度n B ,则从A 扩散到B 的电子数要比从B 扩散到A 的多,A 因失电子而带正电荷,B 因得电子而带负电荷,于是在A 、B 的接触面上便形成一从A 到B 的静电场。
热电阻与热电偶
热电阻与热电偶热电阻和热电偶是常见的温度传感器,它们在工业控制系统和实验室中广泛应用。
它们都能够将温度变化转化为电信号,但原理和特性有所不同。
一、热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。
常见的热电阻材料有铂、镍、铜等。
其中,铂热电阻是最常用的一种。
铂热电阻的优点是抗腐蚀性好、线性度高、稳定性好等。
它的工作原理是根据热电阻材料的电阻随温度的变化规律,通过测量电阻值来推算温度。
热电阻的测量精度较高,通常可以达到0.1℃。
但它的响应速度较慢,适用于温度变化较缓慢的场合。
在工业控制系统中,热电阻常被用于测量液体、气体等介质的温度。
二、热电偶热电偶是利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度的传感器。
常见的热电偶材料有铜/常铜、铜/镍等。
工作原理是当两种不同材料的接触点温度不同时,会产生热电势差,通过测量热电势差来推算温度。
热电偶具有响应速度快、测量范围广的特点。
它可以测量极高和极低温度,适用于温度变化较快的场合。
在工业控制系统中,热电偶常被用于测量高温炉、燃烧器等的温度。
三、热电阻与热电偶的比较热电阻和热电偶都是常见的温度传感器,它们各有优缺点,应根据具体的应用场景选择合适的传感器。
热电阻的优点是测量精度高、稳定性好,适用于温度变化缓慢的场合。
但它的响应速度较慢,不适用于温度变化较快的场合。
热电偶的优点是响应速度快、测量范围广,适用于温度变化较快的场合。
但它的测量精度相对较低,受到环境干扰较大。
在选择热电阻或热电偶时,还需考虑以下因素:测量范围、测量精度、响应速度、使用环境等。
根据具体需求,选择适合的传感器。
总结:热电阻和热电偶是常见的温度传感器,它们在工业控制系统和实验室中被广泛应用。
热电阻利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度,热电偶利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度。
热电阻测量精度高,稳定性好,适用于温度变化缓慢的场合;热电偶响应速度快,测量范围广,适用于温度变化较快的场合。
热电偶和热电阻热敏电阻的区别
热电偶和热电阻、热敏电阻的区别热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③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。
1.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,如图2-1-1所示。
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。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。
热电偶和热电阻热敏电阻的区别
热电偶和热电阻、热敏电阻的区别热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③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。
1.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,如图2-1-1所示。
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。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
热电偶与热电阻的知识
热电阻 工业用热电阻一般采用Pt100、Pt10、 工业用热电阻一般采用Pt100、Pt10、 Pt100 铂热电阻的测温的范围一般 Cu50、Cu100铂热电阻 Cu50、Cu100铂热电阻的测温的范围一般 为零下200 800摄氏度 铜热电阻为零下 200摄氏度, 为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下 40-140摄氏度 摄氏度。 40-140摄氏度。热电阻和热电偶一样的 区分类型,但热电阻却不需要补偿导线, 区分类型,但热电阻却不需要补偿导线, 而且比热电偶便宜。 而且比热电偶便宜。
热电偶 目前国际上应用的热电偶具有一个标准规 范,国际上规定热电偶分为八个不同的 分度,分别为B 分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T, 其测量温度的最低可测零下270摄氏度, 270摄氏度 其测量温度的最低可测零下270摄氏度, 最高可达1800摄氏度,其中B 1800摄氏度 最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于 铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属, 铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属, 所以他们又被称为贵金属热电偶 贵金属热电偶而剩下 所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下 的几个则称为廉价金属热电偶 廉价金属热电偶。 的几个则称为廉价金属热电偶。
热电阻 热电阻: 热电阻:热电阻虽然在工业中应用也比较 广泛, 广泛,但是由于他的测温范围使他的应 用受到了一定的限制, 用受到了一定的限制,热电阻的测温原 理是基于导体或半导体的电阻值随着温 度的变化而变化的特性。其优点也很多, 度的变化而变化的特性。其优点也很多, 也可以远传电信号,灵敏度高, 也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性 互换性以及准确性都比较好, 强,互换性以及准确性都比较好,但是 需要电源激励, 需要电源激励,不能够瞬时测量温度的 变化。 变化。
热电偶的结构分类 热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。 热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。 普通性热电偶一般由热电极,绝缘管, 普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护 套管和接线盒等部分组成, 套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶 则是将热电偶丝, 则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管 三者组合装配后, 三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种 坚实的组合体。 坚实的组合体。
热电阻与热电偶
热电阻与热电偶1 热电阻与热电偶的基本原理热电阻和热电偶是两种常见的用于测量温度的设备。
它们的工作原理都基于温度对电阻或电压的影响。
热电阻是一种通过测量电阻来测量物体或环境温度的装置,而热电偶则是通过测量电压差来测量温度。
2 热电阻的工作原理热电阻的工作原理基于物质的电阻随着温度的变化而发生变化。
在热电阻传感器中,通过测量电阻的变化来推算温度。
常用的热电阻材料有铂、镍、铜等,其中铂电阻的稳定性和质量最高,因此被广泛应用。
热电阻传感器的基本原理是根据电阻温度系数来确定温度。
当一个电阻器被置于物体中时,它会随着物体温度的变化而发生电阻变化。
这个电阻变化可以被称为ΔR,而这个ΔR的量值可以被计算出来。
当ΔR远大于电阻的本身时,可以通过一个简单的线性公式来计算温度变化。
这个公式通常表示为:ΔT = ΔR / α。
其中ΔT表示温度变化,ΔR表示电阻值的变化,而α是电阻温度系数,是一个与材料、温度、电流有关的常数。
3 热电偶的工作原理热电偶的工作原理是基于两种不同金属的热电势,即“热电效应”。
两种不同金属的接点形成了一种电化学反应,产生了一个电势差,称为“热电势”。
当这个接点处于不同温度时,电势差会发生变化,这种变化可以用来测量温度。
常用的热电偶材料有铜、铁、铬、镍等。
在一个热电偶中,两种不同材料的线分别接在一个电极上,在另一端分别接在电压表上。
当一个接头的温度比另一个更高时,两个不同的金属是否产生了电化学反应,从而产生一个电势差。
这个电势差可以通过连接到电压表上的导线来测量,从而确定温度差值。
在温度变化较大的环境中,热电偶的测量精度可以达到0.1°C,远高于热电阻和其他测量设备的精度。
4 热电阻与热电偶的优缺点热电阻和热电偶的主要差异包括以下几个方面。
首先,热电阻的测量精度可达于热电偶。
由于热电阻器的电阻随着温度的变化而变化,因此可以显著地减少测量误差的影响。
第二,热电阻器通常比热电偶安全。
由于热电偶的工作原理涉及到电势差的产生,因此在某些条件下可能会产生火花或电击的风险。
热电偶和热电阻的区别
热电偶和热电阻的区别热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测温范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。
热电偶的测温原理是基于热电效应。
将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。
闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。
温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。
目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E, J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。
热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。
普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。
但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。
不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。
补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。
热电偶的基本性质(最详细、容易理解)和热敏电阻简介
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热电偶的基本定律
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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,不论其导 体是否存在温度梯度(温度差),回路中没有 电流(即不产生电动势) ;反之,如果有电流 流动,此材料则一定是非均质的,即热电偶必 须采用两种不同材料作为电极。
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2、中间导体定律一个由几种不同导体材料连接成的闭合回路, 只要它们彼此连接的接点温度相同,则此回路各接点产生 的热电势的代数和为零。
金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器,是 利用金属导体的电阻值随温度的变化而变化的原理 进行测温的。 主要材料是铂、铜、镍。
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热电阻测温特点
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最基本的金属热电阻传感器由热电阻、 连接导线及显示仪表组成。
金属热电阻传感器测量示意图
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铂热ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阻(Pt)
特点:测温精度高,稳定性好,性能可靠。得到了广泛应用, 应用温度范围为-200~+850℃。
热电偶测量炼钢炉熔融金属某一点温度
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例:
用K型(镍铬-镍硅)热电偶测温时,参考端温度t0=25℃, 若测炉温时测得8.81 mv,求被测的实际温度。 解:由分度表可查得 E(25℃,0℃)=1.00 mv, 则可计算得 E(t,0℃)=E(t,30℃)+E(30℃,0℃)=9.81 mv 由反再查K分度表,得实际温度为246℃。
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当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料A、 B同样热电特性的材料A′、 B′。 只要 T1 、T0 不变,接入 AˊBˊ后不管接点温度 T2 如何变化,都不影响总热电势。这便是引入补 偿导线原理。
热电偶与热电阻测量原理的异同
热电偶与热电阻测量原理的异同嘿,朋友们!今天咱来聊聊热电偶和热电阻这俩测量温度的好伙计,看看它们测量原理的异同之处。
先来说说热电偶吧。
这玩意儿就像是个对温度特别敏感的小精灵。
它是利用不同金属之间的热电效应来工作的。
就好比两个人,一个对热特别敏感,一个对冷特别敏感,他俩一组合,就能感知到温度的变化啦。
热电偶的优点可不少呢,它能测量特别高的温度,而且反应速度那叫一个快呀,就像短跑运动员一样迅速。
再看看热电阻呢,它就像是个慢性子,但也有自己的厉害之处。
热电阻是根据导体电阻随温度变化的特性来测量的。
想象一下,一根金属丝,温度一变,它的电阻也跟着变,多神奇呀!热电阻测量的精度通常比较高哦,而且稳定性也不错,就像一位可靠的老朋友。
那它们的不同到底在哪儿呢?热电偶可以测量很高很高的温度,这可是热电阻比不了的呀。
热电阻呢,在中低温测量时更拿手,而且测量结果更精确稳定。
这不就像是一个擅长短跑,一个擅长长跑嘛。
还有啊,热电偶的结构相对简单些,安装起来也比较方便,就像搭积木一样容易。
但热电阻呢,有时候就需要更精心的呵护和安装啦。
它们在应用场景上也各有不同哦。
热电偶常常出现在那些高温的工业环境中,比如炼钢炉旁边,感受着炽热的温度。
而热电阻呢,则更多地在一些对精度要求高的地方发挥作用,像是实验室里呀。
咱在实际使用的时候可得根据需求来选择呀。
要是需要测量特别高的温度,那肯定首选热电偶啦。
但要是对精度要求很高,那热电阻就是不二之选啦。
总之呢,热电偶和热电阻这俩家伙各有千秋,都是我们测量温度的好帮手。
它们就像是温度世界里的两个好伙伴,各自发挥着自己的优势,为我们的生活和工作提供着重要的数据支持。
我们可得好好了解它们,才能让它们更好地为我们服务呀!。
热电偶与热电阻的区别PT100
热电偶与热电阻的区别一、热电偶①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③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。
1.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。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。
必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。
热敏电阻与热电偶工作原理
热敏电阻与热电偶工作原理
热敏电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的电阻器件。
它由一种能够随着温度的变化而产生电阻变化的材料制成,常见的材料有铂、铜、镍等。
热敏电阻的工作原理是基于材料的温度系数,即材料的电阻值随温度的变化而变化。
当热敏电阻与电路相连后,随着温度的升高,热敏电阻的电阻值会增大;而温度降低时,电阻值则会减小。
这是因为温度的升高会影响材料中的电子和晶格的热运动,从而改变电阻。
热电偶是一种利用材料的热电效应来测量温度的传感器。
它由两种不同金属的导线(常见的是铜和铜镍合金)组成,这两种导线的焊接点形成一个热电结。
根据热电效应的原理,当热电结两侧的温度产生差异时,就会产生一个电动势。
这个电动势的大小与温差成正比,即温差越大,电动势越大。
利用温差和电动势之间的关系,可以通过测量电动势的大小来计算出温度的值。
热电偶的工作原理是基于材料的热电效应和热电势的变化。
关于热电偶,这一篇文章就够了!详细介绍原理,特征及判断方法!
关于热电偶,这一篇文章就够了!详细介绍原理,特征及判断方法!第一章热电偶的基础知识1、什么是热电偶所谓热电偶是指由两种不同材质的金属导体构成的温度传感器。
与其他温度计(水银温度计、热敏电阻等)相比较,主要用于工业行业的热电偶具有其特点:①响应速度快。
②可进行-200℃到+1700℃之间大范围的温度测量。
③可对特定点和小空间进行温度测量。
④由于温度信息可检测为电信号(热电动势),信息的处理和分析非常便利。
⑤价格低廉,易购买。
2、热电偶的原理1821年德国科学家塞贝克(T.J Seebeck)发现:当连接两种不同金属,并对两端的接点施加不同温度时,金属之间会产生电压并有电流通过。
这一现象以发现者的名字命名为“塞贝克效应”。
该回路中生成电流的电力被称为热电动势(Thermoelectromotive force),其极性和大小仅由两种导体的材质和两端之间的温度差决定。
利用前面所说的塞贝克效应,热电偶工作原理为其凭借2种不同金属的接合处(测温接点)T1与热电偶显示仪表接点(基准接点)T0之间的温度差T,从而产生电压。
使用热电偶测量温度时,显示仪表会测量该电压。
热电偶显示仪表的测量方式有以下2种。
1、将基准接点设为0℃(冷端补偿),直接读取温度。
2、测量基准接点的气温(基准接点补偿),计入温度差△T。
测量时,将冷端维持在0℃非常困难。
通过测量端子周围的温度,将其与以0℃为基准的热电动势相加,可以获得测温接点的温度。
我们称之为基准接点补偿。
3、热电偶的感温部分位于何处?下图是将热电偶插入装有热液体的杯中的示意图。
假设液体内温度为均匀100℃(无温度梯度)。
此时,液体内的热电偶部分不会产生热电动势。
热电动势只产生于存在温度梯度的部分。
由于热电偶的感温部位会产生热电动势,因此该温度梯度部位即为热电偶的感温部位。
第二章热电偶的选择1、根据测量温度选择热电偶按照两种金属导体的组合方式可分为以下8大种类。
B型热电偶、R型热电偶、S型热电偶被称为贵金属热电偶,而N 型热电偶、K型热电偶、E型热电偶、J型热电偶、T型热电偶被称为廉金属热电偶。
热电偶和热电阻
热电偶和热电阻热电偶与热电阻均归于温度丈量中的触摸式测温,虽然其效果相同都是丈量物体的温度,可是他们的原理与特征却不尽相同。
热电偶热电偶是温度丈量中运用最广泛的温度器材,他的首要特征即是测吻计划宽,功用比照安稳,一同构造简略,动态照应好,更可以远传4-20mA电信号,便于主动操控和会集操控。
热电偶的测温原理是依据热电效应。
将两种纷歧样的导体或半导体衔接成闭合回路,当两个接点处的温度不相一同,回路中将发作热电势,这种景象称为热电效应,又称为塞贝克效应。
闭合回路中发作的热电势有两种电势构成:温差电势和触摸电势。
温差电势是指同一导体的两头因温度纷歧样而发作的电势,纷歧样的导体具有纷歧样的电子密度,所以他们发作的电势也纷歧样,而触摸电势望文生义即是指两种纷歧样的导体相触摸时,因为他们的电子密度纷歧样所以发作必定的电子涣散,当他们抵达必定的平衡后所构成的电势,触摸电势的巨细取决于两种纷歧样导体的资料性质以及他们触摸点的温度。
如今世界上运用的热电偶具有一个标准标准,世界上规矩热电偶分为八个纷歧样的分度,别离为B、R、S、K、N、E、J和T,其丈量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其间B、R、S归于铂系列的热电偶,因为铂归于名贵金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩余的几个则称为廉价金属热电偶。
热电偶的构造有两种,通常型和铠装型。
通常性热电偶通常由热电极,绝缘管,维护套管和接线盒等有些构成。
而铠装型热电偶则是将热电偶丝、绝缘资料和金属维护套管三者组合设备后,通过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。
可是热电偶的电信号却需求一种分外的导线来进行传递,这种导线咱们称为抵偿导线。
纷歧样的热电偶需求纷歧样的抵偿导线,其首要效果即是与热电偶衔接,使热电偶的参比端远离电源,然后使参比端温度安稳。
抵偿导线又分为抵偿型和延伸型两种,延伸导线的化学成分与被抵偿的热电偶相同,可是实习中,延伸型的导线也并不是用和热电偶相同质料的金属,通常选用和热电偶具有相同电子密度的导线替代。
热电偶的阻值
热电偶的阻值热电偶的阻值热电偶是一种常见的温度测量装置,其原理是利用两种不同金属在不同温度下产生的热电势差来测量温度。
由于热电偶的工作原理与材料有关,因此其阻值也会随着温度的变化而变化。
本文将从以下几个方面详细介绍热电偶的阻值。
一、热电偶的工作原理热电偶由两种不同金属制成,它们被称为正极和负极。
当正极和负极连接在一起时,它们会产生一个称为“热电势差”的电压。
这个电压与两种金属之间的温差成正比例关系。
具体来说,当正极和负极连接在一个物体上时,它们会产生一个“冷端”和一个“热端”。
当冷端和热端之间存在温差时,就会产生一个热电势差。
这个势差可以通过连接到一台数字多用表或其他测量设备上来进行测量。
二、热电偶的阻值与温度的关系由于两种不同金属之间的热电势差与温度有关,因此热电偶的阻值也会随着温度的变化而变化。
这个变化可以通过以下公式来计算:R = R0(1 + αt)其中,R是热电偶的阻值,R0是它在0℃时的阻值,α是一个与金属种类有关的常数,t是温度。
三、不同金属热电偶的阻值不同种类的金属对应着不同类型的热电偶。
以下是一些常见的热电偶及其对应金属的阻值范围:1. K型热电偶:由铬和镍制成,其阻值范围为-270℃至1372℃。
2. J型热电偶:由铁和镍制成,其阻值范围为-210℃至1200℃。
3. T型热电偶:由铜和镍制成,其阻值范围为-270℃至400℃。
4. E型热电偶:由镍和铬制成,其阻值范围为-270℃至1000℃。
5. N型热电偶:由铬和镍制成,其阻值范围为-270℃至1300℃。
四、热电偶的使用注意事项在使用热电偶时,需要注意以下几点:1. 确保热电偶的接线正确无误。
2. 避免将热电偶暴露在强电场或强磁场中。
3. 避免将热电偶暴露在潮湿或腐蚀性环境中。
4. 避免将热电偶暴露在高温或低温环境中,以免损坏它的材料。
5. 定期校准热电偶,以确保其精度和可靠性。
了解热电偶的阻值对于正确使用它来测量温度非常重要。
热电偶与热电阻的区别略谈
热电偶和热电阻的区别热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测温范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。
热电偶的测温原理是基于热电效应。
将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点热电偶的测温原理是基于热电效应。
热电偶的测温原理是基于热电效应将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。
闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。
温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,他们达到一定的平衡后所形成的电势,两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。
目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。
热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。
普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶,而铠装型热电偶则是将热电偶丝、绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。
热电偶、热电阻工作原理及特点
热电偶、热电阻工作原理及特点文章摘要:热电阻与热电偶的选择最大的区别就是温度范围的选择,热电阻是测量低温的温度传感器,一般测量温度在-200~800℃,而热电偶是测量中高温的温度传感器,一般测量温度在400~1800℃,在选择时如果测量温度在200℃左右就应该选择热电阻测量,如果测量温度在600℃就应该选择K型热电偶,如果测量温度在1200~1600℃就应该选择S型或者B 型热电偶。
1.热电偶工作原理将两种不同的金属导体焊接在一起,构成闭合回路,如在焊接端(即测量端)加热产生温差,则在回路中就会产生热电动势,此种现象称为塞贝克效应(Seebeck-effect)。
如将另一端(即参考端)温度保持一定(一般为0℃),那么回路的热电动势则变成测量端温度的单值函数。
这种以测量热电动势的方法来测量温度的元件,即两种成对的金属导体,称为热电偶。
热电偶产生的热电动势,其大小仅与热电极材料及两端温差有关,与热电极长度、直径无关。
2. 热电阻工作原理工业用热电阻分铂热电阻和铜热电阻两大类。
热电阻是利用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。
热电阻的受热部份(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。
当被测介质中有温度发生变化时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质中的平均温度。
3.热电偶、热电阻特点热电偶、热电阻通用要求4. 温度测量范围和允许误差注:“t”为实际测量温度。
除热电偶2级,热电阻B级允差外的其它产品,需协议定货。
允差执行标准:热电偶GB/T16839.2—1999JB/T 9497-2002(钨铼热电偶);铂热电阻;JB/T8622-1997;铜热电阻JB/T8623-1997;分度号:D.C为美国ASTM标志。
5.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。
6.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。
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三种不同导精体品课组件成的热电偶回路
4
将第三种材料 C 接入由 A、B 组成的热电偶回路,均 处于相同温度 T 0 之中,此回路的总电势不变。
第三种材料接入精热品课电件偶回路示意图
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(书上)
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中间导体定律的意义
根据上述原理,可以在热电偶回路中接入电位 计,只要保证电位计与连接热电偶处的接点温度相 等,就不会影响回路中原来的热电势。
由分度表可查得 E(30℃,0℃)=1.203mv, 则可计算得 E(t,0℃)=E(t,30℃)+E(30℃,0℃)=9.507mv 由29.547mv再查分度精品表课件得t=234℃,是炉15温。
热电偶冷端补偿
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补偿导线
• 为了使冷端不受测量端温度的影响,可将热 电偶加长,但同时也增加了测量费用。所以 一般采用在一定温度范围内(0~100℃)与 热电偶热电特性相近且廉价的材料代替热电 偶来延长热电极,这种导线称为补偿导线。
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如图所示,用K型(镍铬-镍硅)热电偶测量炼钢炉熔融金 属某一点温度,A′、B′为补偿导线,Cu为铜导线。
已知t1 = 40℃, t2 = 0.0℃,t3 = 20℃。 (1)当仪表指示为39.314mV时,计算被测点温度t = ? (2)如果将A′、B′换成铜导线,此时仪表指示为 37.702mV,再求被测点温度t = ?
主要材料是铂、铜、镍。
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热电阻测温特点
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最基本的金属热电阻传感器由热电阻、 连接导线及显示仪表组成。
金属热电阻传感器测量示意图
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铂热电阻(Pt)
特点:测温精度高,稳定性好,性能可靠。得到了广泛应用, 应用温度范围为-200~+850℃。
注意:不能按8.81 mv查表,认为实
际温度为217℃;也不能认为实际温
度为217+25=242 ℃。
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4、补正系数法
把参比端(冷端)实际温度 TH 乘上系数 k, 叠加到由 E AB (T,TH)查分度表所得的温度T′上,成 为被测温度 T。
式中:T ——为未知的被测温度;
T′——为参比端在室温下热电偶电势与分度表
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常用的热电偶测温电路示意图 精品课件
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2.热电偶的定期校验
校验折方法是用标准热电偶与校验电偶装在同一校验炉 中进行对比,误差超过规定允许值为不合格。
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金属热电阻传感器
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热电偶&热电阻
➢
热电偶测量500 ℃以下温度时,热电势
热电偶测量炼精钢品炉课件熔融金属某一点温度
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例:
用K型(镍铬-镍硅)热电偶测温时,参考端温度 t0=25℃,若测炉温时测得8.81 mv,求被测的实际温度。
解:由分度表可查得 E(25℃,0℃)=1.00 mv, 则可计算得 E(t,0℃)=E(t,30℃)+E(30℃,0℃)=9.81 mv 由反再查K分度表,得实际温度为246℃。
温度传感器
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热电偶的基本定律
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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 其导体是否存在温度梯度(温度差),回路中 没有电流(即不产生电动势) ;反之,如果有 电流流动,此材料则一定是非均质的,即热电 偶必须采用两种不同材料作为电极。
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2、中间导体定律一个由几种不同导体材料连接成的闭合回路, 只要它们彼此连接的接点温度相同,则此回路各接点产生 的热电势的代数和为零。
电位计接入热电偶回路示意图
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3、参考电极定律(也称组成定律)
已知热电极A、B与参考电极C组成的热电偶 在结点温度为(T,T0)时的热电动势分别为EAC(T,T0)、 EBC(T,T0),
则相同温度下,由A、B两种热电极配对后 的热电动势EAB(T,T0)可按下面公式计算:
大大简化了热电偶选配电极的工作。
比较小,测量精度低;并且使用过程中常需要进行
冷端温度补偿。
➢
工业上在测低温时通常采用热电阻温度
计,热电阻式温度传感器的测量范围很宽,广泛用
来测量-200~+850℃范围内的温度,
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热电阻测温原理及特 点
金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器, 是利用金属导体的电阻值随温度的变化而变化的原 理进行测温的。
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例
当T为100℃,T0为0℃时,鉻合金—铂热电 偶的
E(100℃,0℃)=+3.13mV,铝合金—铂热电偶 E(100℃,0℃)为-1.02mV,求鉻合金—铝合金组成热 电偶的热电势E(100℃,0℃)。
解:
设鉻合金为A,铝合金为B,铂为C。
即 EAC(100℃,0℃)=+3.13mV
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当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料A、
B同样热电特性的材料A′、 B′。
只要 T1 、T0 不变,接入 AˊBˊ后不管接点温 度 T2 如何变化,都不影响总热电势。这便是引入 补偿导线原理。
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常用热电偶补偿导线
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中间温度定律精热品课电件偶回路示意图
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中间温度定律的意义
➢ 热电势只取决于冷、热接点的温度,而与热电极上 的温度分布无关。
➢ 利用该定律,可对参考端温度不为0℃的热电势进 行修正。
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例如:用K型(镍铬-镍硅)热电偶测炉温时, 参考端温度t0=30℃,若测炉温时测得 8.344mv,
于是,被测温度:
用这种办法稍稍简单一些,比计算修正法误差可能大一
点,但误差不会大于 0.14%。
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常见热电偶测温基本电路
图(a)表示了测量某点温度连接示意图。 图(b)表示两个热电偶并联测量两点平均温度。 图(c)为两热电偶正向串联测两点温度之和。 图(d)为两热电偶反向串联测量两点温差。
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由于铂是贵金属,在测量精度要求不高,温度范围在-50~ +150℃时普遍采用铜电阻。
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EBC(100℃,0℃)=-1.02mV
则 EAB(100℃,0℃)=+4精.品1课5件mV
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4、中间温度定律
如果不同的两种导体材料组成热电偶回路,其接 点温度分别为 T 1 、T 2 时,则其热电势为 E AB (T 1 , T 2 );当接点温度为 T 2 、T 3 时,其热 电势为 EAB(T 2 , T 3 );当接点温度为 T 1 、T 3 时,其热电势为 E AB (T 1 ,T 3 ),则
上对应的某个温度;
T H ——室温(冷端) ; k ——补正系数;
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30Βιβλιοθήκη 热电偶补正系数表精品课件
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例:
用K型热电偶测温, 已知冷端温度TH =30℃, 这时热电 动势为8.777mV。
解:根据 S 型热电偶的分度表,得出与此相应的温度 T′=216℃。 再 从附表中查出, 对应于216℃的补正系数 k=1。
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参考电极定精律品课示件 意图
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参考电极定律的意义
参考电极定律大大简化了热电偶选配电极的工作, 只要获得有关电极与参考电极配对的热电势,那么 任何两种电极配对后的热电势均可利用该定理计算, 而不需要逐个进行测定。由于纯铂丝的物理化学性 能稳定,熔点较高,易提纯,所以目前常用纯铂丝 作为标准电极。