HG第三章检测仪表与传感器(温度检测)
化工仪表及自动化第四版答案(终极版)
工仪表及自动化 (自制课后答案终极版)1.什么是化工仪表与自动化？它有什么重要意义？答： 化工自动化是化工、 炼油、 食品、 轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
在化工设备上， 配备上一些自动化装置， 代替操作人员的部份直接劳动， 使生产在不同程度上自动地进行， 这 种用自动化装置来管理化工生产过程的方法，称为化工自动化。
它的重要意义如下加快生产速度、降低生产成本、提高产品产量和质量。
减轻劳动强度、改善劳动条件。
能够保证生产安全，防止事故发生或者扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用率、保障人 身安全的目的。
生产过程自动化的实现， 能根本改变劳动方式， 提高工人文化技术水平， 以适应当代信息技术 革命和信息产业革命的需要。
2.化工自动化主要包括哪些内容？答： ①自动检测系统， 利用各种仪表对生产过程中主要工艺参数进行测量、 指示或者记录的部份 ②自动信号和联锁保护系统， 对某些关键性参数设有自动信号联锁保护装置， 是生产过程中的 一种安全装置③自动控制及自动开停车系统 自动控制系统可以根据预先规定的步骤自动地对生产设备进行 某种周期性操作。
自动开停车系统可以按照预先规定好的步骤,将生产过程自动地投入运行或者 自动停车。
④自动控制系统 对生产中某些关键性参数进行自动控制 ,使它们在受到外界干扰的影响而偏 离正常状态时,能自动地调回到规定的数值范围内。
3.闭环控制系统与开环控制系统有什么不同？答；开环控制系统不能自动地觉察被控变量的变化情况， 也不能判断控制变量的校正作用是否 适合实际需要。
也就是最本质的区别是闭环控制系统有负反馈。
开环系统中， 被控变量是不反 馈到输入端的。
闭环控制系统可以及时了解被控对象的情况， 有针对性的根据被控变量的变化 情况而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状态始终等于或者接近与所希翼的状态。
4. 自动控制系统主要由哪些环节组成？ 答：主要由测量与变送器 、自动控制器、执行器、被控对象组成。
高中物理第三章传感器2温度传感器和光传感器课件教科版选修3
(2)烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射 到光电三极管上,其电阻变小。与传感器连接的电路检 测出这种变化,就会发出警报。
【特别提醒】 (1)热敏电阻随温度的升高,电阻有可能减小,也有可能 增大。 (2)并非所有半导体材料都可以当成光敏电阻或热敏电 阻使用。
【过关训练】 1.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行 人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监 控装置。则 ( )
【素养解读】
核心 素养 素养 角度
素养任务
科学 问题 利用图像探究热敏电阻与温度的关 探究 解释 系
科学 科学 根据闭合电路欧姆定律分析求出温 思维 推理 度的数值
【核心归纳】 1.探究热敏电阻: (1)实验器材:热敏电阻、多用电表、 铁架台、烧杯、冷水、热水、导线等。 (2)实验步骤: ①按图连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。
答案:见正确解答
【核心归纳】 1.探究光敏电阻的特性: (1)实验器材:电压直流电源、滑动变阻器、小灯泡、 多用电表、光敏电阻、导线、黑纸。
(2)实验步骤: ①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如 图所示电路连接好,并将多用电表置于“×100”挡。
②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记 录数据。 ③打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐 渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。 ④用黑纸遮光,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并 记录。
二、光传感器 1.作用:光传感器是转换_光__信__号__的传感器。 2.原理:有些金属或半导体材料,在电路中受到光照时, 产生_电__流__或_电__压__,实现光信号向电信号的转化。 3.应用:_自__动__门__、光电式烟尘浓度计、光电式转速 表。
高中物理 第三章 传感器 第2节 温度传感器和光传感器教案2 教科版选修3-2
第三章第2节：温度传感器和光传感器【教学过程】 一、引入新课上节课我们学习了力传感器、温度传感器、声音传感器及其工作原理。
请大家回忆一下我们学了哪些具体的力、温度、声音传感器?学生思考后回答:电子秤，动圈式话筒，电容式话筒，驻极体话筒，电熨斗，他们都是传感器。
这节课我们继续来学习一些传感器的应用 二、进行新课1、温度传感器-—电饭锅电饭锅的主要部件铁氧体，它的特点是常温下,具有铁氧体，能够被磁铁吸引，但是温度上升到约为103℃时,就失去了磁性，不能被磁体吸引了。
我们把103℃就叫做该材料的居里温度或居里点。
师：阅读教材开头几段，然后合上书。
问题：取一块电饭锅用的感温铁氧体,使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象?手动开关接线螺丝永磁铁电热板 内胆底 转轴感温铁氧体生：随着温度的升高，铁氧体逐渐失去磁性，当温度升高到103℃以上时,铁氧体完全失去磁性，不吸引任何物体了思考与讨论:（1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？（2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么？（3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作?（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?生1：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态.生2：水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。
生3：饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高,当温度升至“居里点103℃”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离,切断电源，从而停止加热．生4:如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100℃不变,温度低于“居里点103℃",电饭锅不能自动断电。
只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。
2．温度传感器的应用——测温仪应用温度传感器可以把温度转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来，由于电信号可以由测温地点传输到其他地点，所以应用温度传感器可以远距离读取温度的数值，这是吧非电学量转变成电学量的一大优点。
第3章第5节温度检测及仪表
热电偶温度计测温系统示意图 1—热电偶；2—导线；3—测量仪表
7
热电偶示意图
(1)热电现象及测温原理
热电现象
接触电势形成的过程
左图闭合回路中总的热电势
E t, t0 e AB t e AB t0
热电偶原理
8
或
E t, t0 e AB t eBA t0
结构简单、不怕震动、具有 精度低、测量距离较远时 ,仪 防爆性、价格低廉、能记录、 表的滞后性较大、一般离开测 量点不超过 10米 报警与自控 测量精度高 ,便于远距离、 多点、集中测量和自动控制 结构复杂、不能测量高温 ,由 于体积大 ,测点温度较困难
0 ～500（-50 ～ 600）液体型 0 ～100（-50 ～ 200）蒸汽型 -150 ～500（-200 ～ 600）铂电阻 0 ～100（-50 ～ 150）铜电阻 -50 ～150（180）镍电阻 -100 ～200（300）热敏电阻 -20 -50 -40 -40 ～1300（1600）铂铑10-铂 ～1000（1200）镍铬-镍硅 ～800（900）镍铬-铜镍 ～300（350）铜-铜镍
17
(4)热电偶的构造及结构形式
热电极 绝缘管
保护套管
接线盒
热电偶的结构
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2.补偿导线
采用一种专用导线，将热电偶的冷端延伸出来，这 既能保证热电偶冷端温度保持不变，又经济。 它也是由两种不同性质 的金属材料制成，在一定温 度范围内（0～100℃）与所 连接的热电偶具有相同的热 电特性，其材料又是廉价金 属。见左图。
5
双金属温度计
双金属温度信号器 双金属片 1—双金属片；2—调节螺钉； 3—绝缘子；4—信号灯
5
第03章检测仪表与传感器.
解：由题意可知，被测温度的允许最大绝对误差为：|△max|＝80×1％＝0.8℃ 测量范围为0～100℃的仪表的最大允许绝对误差为：|△max|1＝100×0.5％＝0.5℃ 测量范围为0～200℃的仪表的最大允许绝对误差为：|△max|2＝200×0.5％＝1.0℃
根据上述计算，虽然两台仪表的精度等级均为0.5级，但只有测量范围是0～100℃ 的温度测量仪表才满足本题的测量要求。
仪 表 输 出 理论
f
max
测量范围上限－测量范围下限
100％
max
实际
被测变量
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检测仪表的主要性能指标
反应时间
显示值变化相对于实际值变化的滞后时间。
用来衡量仪表能不能尽快反应出参数变化的品质指标。
3.1.3 工业仪表的分类
按仪表使用的能源分类：电动；气动。
按信息的获得、传递、反应和处理的过程分类：检测仪表；显示仪表； 集中控制装置；控制仪表、执行器。
6
3.1.1 检测过程与测量误差
检测
过程
被测对象
参数检测就是用专门的技术工具，依靠能量的 变换、实验和计算找到被测量的值。
被测 传感器 变送器 显示、控制仪表 (装置)
变量
参数检测的基本过程
℃ 被测量 Pa m …… 传感器 mV Hz uA …… 微弱信号 非线性 1～5VDC 变送器 4～20mA 0～10mA …… 标准信号
量。 它也是灵敏度的一种反映。对数字式仪表来说，分辨力就是数字显示仪表变化
一个LSB（二进制最低有效位）时输入的最小变化量。 分辨率：灵敏度与量程的相对值。
注意：通常仪表的灵敏限数值应不大于仪表允许绝对误差的一半。
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检测仪表的主要性能指标
高中物理第三章传感器第节传感器温度传感器和光传感器教学案教科版选修338.doc
第1、2节 传感器__温度传感器和光传感器一、传感器 1．定义把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
2．组成一般由敏感元件和处理电路组成。
(1)敏感元件：将要测量的非电信息变换为易于测量的物理量，形成电信号的元件。
(2)处理电路：将敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。
3．敏感元件的原理(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。
(2)化学类：基于化学反应的原理。
(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。
二、温度传感器 1．分类(1)热双金属片温度传感器。
(2)热电阻传感器。
1.传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
它一般由敏感元件和处理电路组成。
2．敏感元件是传感器的重要组成部分，它可以分为如下三类：物理类、化学类、生物类。
3．温度传感器有热双金属片温度传感器、金属热电阻传感器、热敏电阻传感器等。
4．光传感器是测量光信号的传感器，实现光信号向电信号的转化。
(3)热敏电阻传感器。
①NTC型：电阻值随温度升高而减小。
②PTC型：电阻值随温度升高而增大。
2．作用将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量。
3．热敏电阻的热敏特性(1)实验探究①实验器材：热敏电阻(正温度系数或负温度系数)、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计。
②实验装置：如图311所示。
图311③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度下欧姆表的读数，由实验数据绘出Rt图像。
(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
三、光传感器1．原理某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化。
化工仪表及自动化总复习及答案(吉珠专用)
化工仪表及自动化总复习第一章自动控制系统基本概念一、基本要求1. 掌握自动控制系统的组成，了解各组成部分的作用以及相互影响和联系；2. 掌握自动控制系统中常用术语，了解方块图的意义及画法；3. 掌握管道及控制流程图上常用符号的意义；4. 了解控制系统的分类形式，掌握系统的动态特性和静态特性的意义；5. 掌握闭环控制系统在阶跃干扰作用下，过渡过程的形式和过渡过程的品质指标。
二、常用概念1. 化工自动化的主要内容:自动检测，自动保护，自动操纵，自动控制系统2. 自动控制系统的基本组成: 被控对象和自动化装置（测量元件与变送器、控制器、执行器）。
3. 被控对象：对其工艺参数进行控制的机器或设备4. 被控变量：生产过程需保持恒定的变量5. 操纵变量：具体实现控制作用的变量6. 干扰作用：在生产过程中引起被控变量偏离给定值的外来因素7. 设定值：被控变量的期望值，可固定也可以按程序变化8. 偏差：给定值与测量值之间的差值9. 闭环系统：系统的输出被反馈到输入端并与设定值进行比较的系统10.开环系统：系统的输出被反馈到输入端，执行器只根据输入信号进行控制的系统11. 控制系统的过渡过程:系统由一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程12. 反馈:把系统的输出直接或经过一些环节后送到输入端，并加入到输入信号中的方法13. 负反馈：反馈信号的作用方向与给定信号相反，即偏差信号为两者之差（e=x—z）14. 正反馈：反馈信号的作用方向与原来的信号相同，使信号增强（e=x+z）三、问答题1. 控制系统按被调参数的变化规律可分为哪几类？简述每种形式的基本含义。
答：定值控制系统：给定值为常数随动控制系统：给定值随机变化程序控制系统：给定值按一定时间程序变化2.在阶跃扰动作用下，控制系统的过渡过程有哪几种形式? 其中哪些形式能基本满足控制要求？答：1.非周期衰减过程2.衰减振荡过程3.等幅振荡过程4.分散振荡过程1,2能基本满足控制要求，但1进程缓慢，只用于系统不允许震振荡时3. 试述控制系统衰减振荡过程的品质指标及其含义。
《检测仪表与传感器》PPT课件
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3
测量误差还可以用相对误差来表示。相对误差等于某一点的绝对 误差Δ与标准表在这一点的指示值xo之比。可表示为：
y xx0
x0
x0
（3—3）
式中 y——仪表在xo处的相对误差。
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4
二、仪表的性能指标
1．精确度(简称精度)
仪表的绝对误差在测量范围内的各点上是不相同的，因此，常说 的“绝对误差”指的是绝对误差中的最大值Δmax。
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8
注意：仪表的允许误差与工艺允许误差之间的差别。
0.05级以上的仪表，常用来作为标准表，工业现场用的测量仪表， 其精度大多是0.5级以下的。
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9
2．变差
变差是指在外界条件不变的情况下，用同一仪表对被测量在仪表 全部测量范围内进行正反行程(即被测参数逐渐由小到大和逐渐由大 到小)测量时，被测量值正行和反行所得到的两条特性曲线之间的最 大偏差，如图3—1所示。
第二节 压力检测及仪表
在工业生产过程中，特别是在化工、炼油等生产过程中，压力是 重要的操作参数之一。经常会遇到压力和真空度的测量，其中包括 比大气压力高很多的高压、超高压和比大气压力低很多的真空度的 测量。
如果压力不符合要求，不仅会影响生产效率，降低产品质量，有 时还会造成严重的生产事故。 此外，压力测量的意义还不局限于它自身，有些其他参数的测量， 如物位、流量等往往是通过测量压力或差压来进行的，即测出了压 力或差压，便可确定物位或流量。
本章将主要介绍有关压力、流量、物位、温度等参数的检测方法、 检测仪表及相应的传感器或变送器。
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1
第一节 概 述
一、测量过程与测量误差
测量过程在实质上都是将被测参数与其相应的测量单位进行比较 的过程，而测量仪表就是实现这种比较的工具。
【2024版】《化工仪表及自动化》课程教学大纲
可编辑修改精选全文完整版《化工仪表及自动化》课程教学大纲一、课程基本信息1．课程编号：2．课程名称：化工仪表及自动化3．英文名称：Chemical Engineering Instruments and Automation4. 课程简介：本课程是化学工程与工艺专业本科生开设的一门专业必修课程。
化工仪表及自动化是一门综合性的技术学科，它应用自动控制学科、仪表仪器学科及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科。
化工安全生产技术课程的主要内容有自动控制系统的基本概念，过程特性及其数学模型，检测仪表及传感器，自动控制仪表，执行器，简单控制系统，复杂控制系统，新型控制系统计算机控制系统及典型化工单元的控制方案等。
二、课程说明1．教学目的和要求：通过本课程基本原理的学习，使学生通过本课程学习后，应使学生了解化工自动化的基本知识，理解自动控制系统的组成、基本原理及各环节的作用，能根据工艺的要求，与自控设计人员共同讨论和提出合理的自动控制方案等。
2．与相关课程衔接：该课程是分析化学、化工原理之后的一门必修课程。
3．学时：总学时32、周学时24．开课学期：第7学期5．教学方法：多媒体讲授，并与学生互动教学。
6．考核方式：考查；成绩组成：平时成绩40%和考试成绩60%7．教材：厉玉鸣主编，化工仪表及自动化（第五版），化学工业出版社，2011年.8．教学参考资料：1）厉玉鸣主编.化工仪表及自动化（第四版）.北京：化学工业出版社，2006.2）杨丽明，张光新.化工仪表及自动化.北京：化学工业出版社，2004.3）俞金寿.过程自动化及仪表.第二版.北京：化学工业出版社.三、课程内容与教学要求绪论：教学目标：了解和掌握化工自动化的定义，实现化工自动化的目的，了解和掌握化工自动化的发展历程及和其他学科的联系。
教学重点：化工自动化的定义，实现化工自动化的目的。
教学难点：实现化工自动化的目的。
授课时数：2学时第一章自动控制系统基本概念教学目标：理解化工自动化的主要内容，自动控制系统的基本组成及表示形式，掌握自动控制系统的过渡过程和品质指标。
HG第三章检测仪表与传感器(压力检测)-位图
HG第三章检测仪表与传感器(压力
9
检测)-位图
4、 U型管压力计的特点
特点如下：
➢直观、结构简单、数据可靠、准确度较高；可测表压、差 压、负压。 ➢量程受液柱高度的限制，一般只能测较低的压力；静压也 不能较高（玻璃管易损坏）；只能现场指示，不能远传。
HG第三章检测仪表与传感器(压力
10
检测)-位图
1
1.934 ×10-2
磅力/英 吋2
(lbf/m2)
0.68049 ×104
0.68049 ×10-1
0.70307 ×103
0.6805 ×10-1
0.70307 ×10-1
0.51715 ×102
HG第三章检测仪表与传感器(压力 检测)-位图
1 4
2、压力的表示
p表 大气压力线
p绝
p真
p表压力 = p绝对压力 - p大气压力 p真空度 = p大气压力 - p绝对压力
HG第三章检测仪表与传感器(压力
13
检测)-位图
[3] 弹簧管
HG第三章检测仪表与传感器(压力
14
检测)-位图
2、弹簧管压力表-直读式弹性测压仪表
同样的压力下，不同 弹性元件常用的材料有铜合金、弹性
结构、不同材料的弹 合金、不锈钢等，各适用于不同的测
性元件会产生不同的 压范围和被测介质。近来半导体硅材
弹性变形。波纹膜片 料得到了更多的应用。各种弹性元件
和波纹管多用于微压 组成了多种型式的弹性压力计，它们
和低压测量；单圈和 通过各种传动放大机构直接指示被测
多圈弹簧管可用于高、 压力值。这类直读式测压仪表有弹簧
HG第三章检测仪表与传感器(压力
6
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➢概念：温度是表征物体冷热程度的物理量。温度的微观 概念是大量分子运动平均强度的表示。分子运动愈激烈其 温度表现越高。
➢自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度紧密相关， 因此温度是工农业生产、科学试验以及日常生活中需要普 遍进行测量和控制的一个重要物理量。
➢ 温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量， 而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读 数起点（零点）和测量温度的基本单位。温标有：华氏温标、 摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。
7
1、工作原理与热电效应
A
T
T0
B 图 7-2 热 电 偶 回 路
将两种不同的导体或半导体两 端相接组成闭合回路，当两接 点分别置于两种不同的温度时， 则在回路中产生热电势，形成 回路电流.这种现象称塞贝克效 应，即热电效应.
热电偶回路产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组 成。
测温时，将焊接的一端置于被测温度场中，称为测量端 （或工作端、热端）。另一段一般要求恒定在某一温度， 称为参考端（或自由端、冷端）。
5
2、压力式温度计
利用液体的蒸发或气体的 膨胀而引起的压力变化进行 测量。
–温包：传热、容纳膨胀 介质； –毛细管：传递压力； –弹簧管：显示压力（温 度）。
6
二、 热电偶测温
➢热电偶测温系统可实现 远距离温度自动测量。
➢它的测温范围为：
❖-270～+1800℃。
-
➢是广泛应用的温度检测
系统.
➢常用来测量是一种符合热力学温标又使用简单的温标。 最新温标是1990年国际温标 (ITS－90)
2
一、温度测量的主要方法
温度的测量：以热平衡为基础的。温度最本质的性质：当两 个冷热程度不同的物体接触后就会产生导热换热，换热结束 后两物体处于热平衡状态，则它们具有相同的温度。
测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
热电偶
铂铑
镍铬
镍铬
铂 : 0 ~ 1600 C 镍硅 : 50 ~ 1000 C 考铜 : 50 ~ 600 C
热电阻：铂
: 200 ~ 600 C 、铜 : 50 ~ 150 C
热辐射 : 400 ~ 2000 C
辐射式
光辐射
: 700 ~ 3200 C
eAB(t)
ktlnNAt
e
NAt
K：波尔兹曼常数，e：单位电荷电量n，N 为自由电子密度。
温差电势：同一根导体两端处于不同的温度，导体中 会产生温差电势（很小可忽略不计） 。
10
热电偶回路的总的热电势
A
T
T0
B 图 7 --2 热 电 偶 回 路
E A ( t , t B 0 ) e A ( t ) B e B ( t 0 ) A e A ( t ) B e A ( t 0 ) B
非接触式
比色 : 900 ~ 1700 C
红外线
光电式
热电式
: 0 ~ 3500 C : 200 ~ 2000 C
4
1、膨胀式温度计
玻璃液体温度计
–利用液体受热膨胀并 沿玻璃毛细管延伸而
t t0
t = t0
直接显示温度。
双金属温度计
–不同金属受热膨胀不同， 双金属片在受热情况下发 生弯曲而显示温度。
热电偶的材质要求 ❖单位温度变化的热电势大，且尽量接近线性关系； ❖热电性质稳定； ❖化学稳定性好：高温下抗氧化，抗腐蚀； ❖具有较好的延展性，易于加工； ❖复现性好，便于批量生产和互换。
几种型号（分度号）的国际标准化热电偶
S：铂铑10-铂，-50~1768oC;
正极
负极
长期工作：1300 oC
K：镍铬-镍硅，-270~1372oC; 长期工作：900 oC
➢均质导体定律：由同一种均质导体组成的闭合 回路不可能产生热电势。 ➢中间温度定律：
E A ( t B , t 0 ) E A ( t B , t c ) E A ( t B c , t 0 )
➢等值替代定律：在某一温度范围内如果产生的热电势 相同，则两支热电偶在此温度范围内可互相代用。
12
3、标准化热电偶与分度表
接触式：温度敏感元件与被测对象接触，经过换热后两者 温度相等。比较简单、可靠，测量精度较高；但因充分的 热交换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温 的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高 的温度测量。
非接触测温：温度敏感元件不与被测对象接触，而是通过
辐射能量进行热交换，由辐射能的大小来推算被测物体的
8
热电势的产生
❖不同金属具有不同的电子密度；
❖两种金属接触面因为电子的扩散作用而产生电场—热 电现象；
❖电子在扩散作用和电场力作用下最终达到平衡；
❖电子的扩散与温度相关，温度越高，扩散作用越强。 扩散作用
自由电子 密度大
金属A + +
金属B -
自由电子 密度小
电场作用
9
接触电势与温差电势
-
-
接触电势：
接触电势的大小与不同导体的电子密度及接点处温度高 低 有关.回路热电势的大小仅与材料和端点的温度有关， 与热电偶的尺寸形状无关。
当冷端温度保持不变时，热电势才是被测热端温度 的单值函数
11
2、热电偶基本定律
如下：
➢中间导体定律：如果插入热电偶回路的第三根导线 两端的温度相同，将不影响整个回路总的热电势。
温度。 (1) 辐射式温度计 ， (2) 光纤式温度计。不与被测物
体接触，不破坏原有的温度场。精度一般不高。
3
温度计
常用温度计的种类及适用温度
膨胀式
玻璃液体 : 50 ~ 600 C
双金属
: 80 ~ 600 C
接触式
压力式
液体
气体
蒸汽
: 30 ~ 600 C : 20 ~ 600 C : 0 ~ 250 C
1
温标
（1）摄氏温标：以水的冰点为“0”，水的沸点为 “100”，中间等分为100份，每份为1度，以OC表示。
（2）华氏温标：冰水融体为“32”，水的沸点为 “212”，中间等分为180份，每份为1度，以OF表示。
oC5(oF32)5oR
9
4
（3）热力学温标 ----又称开尔文温标，单位为开尔文（K）。
13
热电偶的热电特性
使
冷
端
热 电 特
保 持 0
℃
性时
，
得
到
热
电
偶 的
-
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温度的计算
当已知冷端温度不等于0摄氏度时，如何计算 所测的温度值?