热电阻热电偶基础知识讲解

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热电阻热电偶基础知识资料

热电阻热电偶基础知识资料

热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理1.1热电偶测温基本原理1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1热电偶的种类1.2.2热电偶的结构形式1.3热电偶冷端的温度补偿1.4温度测量仪表的分类2热电阻的应用原理2.1热电阻测温原理及材料2.2.1精通型热电阻2.2.2铠装热电阻2.2.3端面热电阻2.2.4隔爆型热电阻2.3热电阻测温系统的组成热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

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。

1.1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的两个接触点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定大小的电流,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。

1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1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。

1.2.2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。

热电阻、热电偶

热电阻、热电偶
(2) 由一种材料组成的闭合回路存在温差时 , 回路如产生热电势 ,便说明该 材料是不均匀的 。据此 , 可检查热电极材料的均匀性。
2 、 中间导体定律 该定律内容是: 由不同材料组成的闭合回路中 , 若各种材料接触点的
温度都相同 , 则回路中热电势的总和等于零 。根据中间导体定律还可以得出如下 结论:
(1)在热电偶回路中接入第三种均质材料 , 只要保证所接入材料两端温度 相同 , 就不会影响热电偶的热电势 。 图2 -6是两种接入中间导体的热电偶回路。
根据中间导体定律 , 只要保证连接导线和显示仪表接入热电偶回路时两连接端 的温度相同 , 就不会改变热电势 。另外 , 热电偶的热端焊接点也相当于第三种金 属 , 只要它与热电极接触良好 ,整个接点温度一致 , 也不会影响热电偶回路的热
3 、 中间温度定律
热电偶A 、B在接点温度为t1 、t3 时的热电势等于热电偶A 、B在接点温度分别 为t1 , t2和t2 , t3 时热电势的代数和 , 即
EAB(t1 , t3 )=EAB(t1 , t2 )+EAB(t2 , t3) 由此定律可得如下结论:
(1) 已知热电偶在某一给定冷端温度下进行的分度 , 只要引入适当的修正 , 就可在另外的冷端温度下使用 。该定律为制定和使用热电偶的热电势一温度 关系 即分度表奠定了理论基础 。 因为热电偶分度表是在冷端温度t0 =0℃时热 电势与热端温度的关系 , 根据中间温度定律便可以算出任何冷端温度时的热 电势值。
比较法校验是用标准热电偶与被校热电偶测同一稳定对象的温度来进行的。 一般用管式电炉作为被测对象 ,通过手动操作或温度控制器控制调整电炉的 温度 , 并稳定在预定的温度值上 。标准热电偶一般采用比被校热电偶精确度 更高的铂铑10-铂热电偶。

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、热电阻使用常识

热电偶、热电阻使用常识

热电偶、热电阻使用常识热电偶和热电阻,这俩玩意儿在温度测量的世界里可算是响当当的角色。

您要是搞工业生产,或者搞点科研啥的,那对它们要是一知半解,就好比炒菜不知道盐放多少,心里没个准谱儿。

热电偶呢,就像是一个对温度变化特别敏感的小探子。

它的工作原理有点像两个人合作,这两个人就是不同的金属材料。

这两种金属啊,放在一起,温度一有变化,它们之间就会产生一个小小的电压。

这个电压就像温度计上的刻度一样,可以告诉我们温度到底是多少。

您看,这是不是很神奇?就好像两个小伙伴,温度一变,就用一种特殊的“语言”告诉我们情况。

热电阻呢,又不太一样。

它就像是一个很“老实”的温度记录员。

热电阻的电阻值会随着温度的变化而改变。

您可以把它想象成一根很神奇的小电线,温度高了或者低了,这根小电线的内部就像是在进行一场小小的“变革”,电阻值就跟着变了。

咱先说这热电偶的使用。

您要是想用热电偶准确测量温度,那可得把它放在合适的位置。

这就好比钓鱼,您得找个鱼多的地方下钩。

要是把热电偶放在温度波动特别大或者不能代表测量对象真实温度的地方,那测出来的数据啊,就跟瞎猜差不多。

还有啊,热电偶的两根金属丝可不能随便乱接。

这就像电线插头得插对插座一样,接错了,那产生的电压信号可就全乱套了,就像把鞋穿反了,走路能舒服吗?再说说热电阻。

热电阻这东西,对环境要求也挺高的。

它就像个娇贵的小宝贝,要是周围的环境湿度太大或者有腐蚀性的东西,那它可就容易出问题了。

这就好比人在一个满是灰尘和烟雾的地方,呼吸都不顺畅,热电阻在恶劣环境里工作,测量出来的温度也不准啊。

而且,在连接热电阻的时候,也要特别小心。

那连接的线路就像是热电阻和测量仪器之间的桥梁,如果这座桥不稳固,数据传输就会出错。

在实际使用中,无论是热电偶还是热电阻,定期的检查和维护都是必不可少的。

这就像咱们人要定期体检一样。

您要是长时间不管它们,就像长时间不保养汽车,到时候出了问题,可就麻烦了。

比如说,热电偶的金属丝可能会被氧化,一旦氧化了,就像人的喉咙发炎了,信号传递就会受到阻碍。

热电偶和热电阻的知识

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。

热电偶与热电阻

热电偶与热电阻

热电偶与热电阻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吻范围宽,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。

热电阻与热电偶

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。

热电偶和热电阻的知识.

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。

热电偶热电阻资料

热电偶热电阻资料
温度测量
热电偶温度计 热电阻温度计

一、热电偶的基本原理
热电偶测温主要利用热电效应 热电效应:两种不同的导体(或半导体)A和B组 成闭合回路,如下图所示。当A和B相接的两个 接点温度T和T0不同时,则在回路中就会产生一 个电势,这种现象叫做热电效应。由此效应所 产生的电势,通常称为热电势,用符号EAB(T, T0)表示。
标准化热电偶 1.铂—铂铑热电偶(S型)
测量温度:长期:1300℃、短期:1600℃。
2.镍铬—镍硅(镍铝)热电偶(K型)
测量温度:长期1000℃,短期1300℃。
3.镍铬—考铜热电偶(E型)
测量温度:长期600℃,短期800℃。
4.铂铑30—铂铑6热电偶(B型)
测量温度:长期可到1600℃,短期可达1800℃。
2.铜热电阻

特点:它的电阻值与温度的关系是线性的,电 阻温度系数也比较大,而且材料易提纯,价格 比较便宜,但它的电阻率低,易于氧化。
3.两线制测量线路
利用不平衡电桥测量。 缺点:即使被测温度没有变化,如果环境温度 发生变化,也会使测量值发生变化。 适用场合:环境温度恒定或变化不大的现场。
To

A
eA(T,To)
T
eA (T , T0 ) eA (T ) eA (T0 )
结论:
1.热电偶回路热电势的大小只与组成热 电偶的 材料 和材料两端连接点所处 的 温度 有关,与热电偶丝的直径、 长度及沿程温度分布无关。 2. 只有用 两种不同性质 的材料才能组 成热电偶,相同材料组成的闭合回路 不会产生热电势。
二、常用热电阻元件
1.铂热电阻 铂是一种贵金属。它的特点是精度高,稳定性好, 性能可靠,尤其是耐氧化性能很强。 铂在很宽的温度范围内约1200C以下都能保证上述 特性。铂很容易提纯,复现性好,有良好的工艺性, 可制成很细的铂丝(0.02mm或更细)或极薄的铂箔。 与其它材料相比,铂有较高的电阻率,因此普遍认 为是一种较好的热电阻材料。 缺点:铂电阻的电阻温度系数比较小; 价格贵

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

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。

热电偶和热电阻

热电偶和热电阻

热电偶和热电阻热电偶和热电阻是两种测量温度的常见传感器,它们应用广泛,如工业自动化、电子设备、航空航天、医疗等领域。

本文将介绍热电偶和热电阻的工作原理、种类、优缺点以及应用。

一、热电偶1.工作原理热电偶是利用两种不同金属或合金在不同温度下产生的热电势的变化来测量温度的一种传感器。

在两种金属接触处形成一个热电节,当两端温度差异存在时,热电偶测量的温度值就是两个接点之间的温度差。

2.种类常见的热电偶有K、J、T、E、N等类型,不同类型的热电偶适用于不同范围的温度测量。

3.优缺点热电偶具有响应速度快、测量范围广、耐高温、耐腐蚀、价格便宜等优点。

但是,它的测量精度受到工作环境、电缆电源等因素的影响,易受温漂的影响,需进行温度补偿。

4.应用热电偶广泛应用于钢铁、化工、电子、航空等领域的温度测量,如高温炉、炼钢厂、工业炉、发动机、航空发动机等。

二、热电阻热电阻又称温度传感器,是利用金属或合金电阻值随温度变化的特性来测量温度的一种传感器。

当温度变化时,电阻值也随之发生变化,通过测量电阻值的变化就可以确定温度的变化。

常见的热电阻有PT100、PT1000、CU50、CU100等类型,其中PT100最为常见,适用于常温到高温的测量范围。

热电阻具有测量精度高、稳定性好、温度系数小等优点,但是价格较高,响应速度慢,易受电源干扰。

热电阻广泛应用于医疗、航空航天、电力、环保、食品等领域的温度测量,如实验室仪器、空调温控、航空仪表、加热器等。

总之,热电偶和热电阻都是常见的测量温度的传感器,各自具有不同的优缺点和适用范围,根据具体的应用环境和需求,可以选择合适的传感器进行应用。

热电偶和热电阻相关知识点

热电偶和热电阻相关知识点

热电偶和热电阻相关知识点在日常工作当中经常遇到使用温度测量仪表,热电阻与热电偶同为温度测量仪表,同一个测温地点我们如何选择热电阻还是选择热电偶?一、热电偶的结构热电偶前端接合的形状有3种类型,如下图所示。

可根据热电偶的类型、线径、使用温度,通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。

在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命,通常使用外加套管的方式。

套管一般分为保护管型和铠装型。

带保护管的热电偶是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。

保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时,还可以保持热电偶的机械强度。

保护管有多种类型,常用的如下表所示。

二、铠装型热电偶铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。

它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品,并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。

由于其外径较细且容易弯曲,所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。

此外,与带保护管的热电偶相比,其反应速度更为灵敏。

铠装热电偶的套管外径范围较广,可以拉长加工为8.0mmф到0.5mmф的各种尺寸。

芯线拉伸得越细,常用温度上限越低。

如K型热电偶,套管外径0.5mmф的常用温度上限是600℃,8.0mmф的是1050℃。

热电阻的结构如下图所示,热电阻的元件形状有3种,目前陶瓷封装型占主导地位。

陶瓷封装型用于带保护管的热电阻以及铠装热电阻。

陶瓷与玻璃封装型的铂线裸线直径为几十微米左右,云母板型的约为0.05mm。

引线则使用比元件线粗很多的铂合金线。

三、热电阻元件的种类带保护管的热电阻图例铠装热电阻区别:1.虽然都是接触式测温仪表,但它们的测温范围不同。

热电偶使用在温度较高的环境,因它们在中,低温区时输出热电势很小(查表可以看一下),当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要求很高,否则测量不准,还有,在较低的温度区域,冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出,不易得到全补偿。

热电偶和热电阻的知识

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 热电偶

热电阻 热电偶

热电阻热电偶
热电阻和热电偶都是常用的测温元件,用于测量温度。

热电阻是一种基于电阻温度系数的测温元件,其电阻值随温度的变化而变化。

热电阻通常由铂、铜、镍等金属材料制成,其电阻值与温度之间的关系可以通过实验或理论计算得到。

热电偶是一种基于热电效应的测温元件,其工作原理是将两种不同金属导线焊接在一起,形成一个热电偶,当热电偶的两个接点温度不同时,就会在热电偶中产生热电动势,其大小与两个接点的温度差有关。

根据不同的金属材料组合,可以得到不同类型的热电偶,如K型、J型、T型等。

相比之下,热电阻的测量范围较窄,一般在-200℃~500℃之间,而热电偶的测量范围较广,可以从-200℃到+2000℃以上。

此外,热电阻的精度较高,但响应速度较慢,而热电偶的精度较低,但响应速度较快。

在实际应用中,选择热电阻还是热电偶,需要根据具体的测量要求和使用环境来确定。

热电偶和热电阻工作原理

热电偶和热电阻工作原理

一.热电偶(1)热电偶的工作原理热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应(电压)。

两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为冷端,冷端通常处于某个恒定的温度下。

(2)热电偶的分度表和查表法根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同材料的热电偶具有不同的分度表,常用的有11种标准化热电偶B、C、E、J、K、L、N、R、S、T、U型,各型标准化热电偶拥有自己的分度表,例如表1,K型分度表,输出电压为mV级。

热电偶可以直接使用标准化热电偶的分度表,在冷端温度为0℃,已知热端温度T,通过读分度表获得相应的热电势E。

但是,分度表中的温度都是离散的整数温度值,在实际测量时不能满足测量精度要求,而且,冷端温度也多不能为0℃,不能直接使用分度表。

表1 K型热电偶分度表(0~1370℃)冷端参考温度:0℃电势为mv值T 0 10 20 30 40 50 60 70 80 900 0 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.85 3.266 3.681 100 4.095 4.508 4.919 5.327 5.733 6.137 6.539 6.939 7.338 7.737 200 8.137 8.537 8.938 9.341 9.745 10.151 10.56 10.969 11.381 11.793 300 12.207 12.623 13.039 13.456 13.874 14.292 14.712 15.132 15.552 15.974 400 16.395 16.818 17.241 17.664 18.088 18.513 18.938 19.363 19.788 20.214 500 20.64 21.066 21.493 21.919 22.346 22.772 23.198 23.624 24.05 24.476 600 24.902 25.327 25.751 26.176 26.599 27.022 27.445 27.867 28.288 28.709 700 29.128 29.547 29.965 30.383 30.799 31.214 31.629 32.042 32.455 32.866 800 33.277 33.686 34.095 34.502 34.909 35.314 35.718 36.121 36.524 36.925 900 37.325 37.724 38.122 38.519 38.915 39.31 39.703 40.096 40.488 40.879 1000 41.269 41.657 42.045 42.432 42.817 43.202 43.585 43.968 44.349 44.729 1100 45.108 45.486 45.863 46.238 46.612 46.985 47.356 47.726 48.095 48.462 1200 48.828 49.192 49.555 49.916 50.276 50.633 50.99 51.344 51.697 52.049(3)最小二乘法拟合热电偶的热电势大小与测量温度的关系并不是线性的,∑=m)0,(i i i T k T E ,i K 为各阶次项的拟合系数,i 为拟合阶次,一般为4或5阶。

热电偶与热电阻

热电偶与热电阻

热电偶与热电阻基础知识一、热电偶(通过热电效应测温)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:②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。

2. 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。

热电偶和热电阻的相同点和不同点

热电偶和热电阻的相同点和不同点

热电偶和热电阻的相同点和不同点热电偶和热电阻是两种常见的温度传感器,它们都能够将温度转化为电信号输出。

然而,它们在工作原理、适用范围、精度等方面存在着一些不同点。

下面将详细介绍热电偶和热电阻的相同点和不同点。

一、相同点1. 原理相同热电偶和热电阻的工作原理都是基于热电效应。

热电效应是指当两种不同的金属或半导体材料形成闭合回路时,当两端温度不同时,会产生电势差。

这种现象被称为“热电效应”。

2. 可以测量温度热电偶和热电阻都能够测量物体的温度。

它们将温度转化为电信号输出,可以通过电路进行处理和显示。

3. 适用于高温环境热电偶和热电阻都适用于高温环境。

热电偶可以测量高达1700℃的温度,而热电阻可以测量高达1000℃的温度。

二、不同点1. 工作原理不同热电偶是利用两种不同材料的热电效应产生电势差,从而测量温度。

而热电阻则是利用电阻随温度变化的特性,通过测量电阻值来计算温度。

2. 精度不同热电偶的精度较高,可以达到0.1℃,而热电阻的精度一般为0.2℃~0.5℃。

因此,在对温度精度要求较高的场合,热电偶更为适用。

3. 适用范围不同热电偶适用于广泛的温度范围,包括高温和低温。

而热电阻主要适用于中低温度范围,一般不超过1000℃。

4. 线性度不同热电偶的线性度较好,在一定温度范围内的输出电压与温度成线性关系。

而热电阻的线性度一般较差,需要进行线性校正。

5. 响应速度不同热电偶的响应速度较快,能够实时测量温度变化。

而热电阻的响应速度较慢,需要较长的时间来达到稳定状态。

总之,热电偶和热电阻都是常见的温度传感器,它们在工作原理、精度、适用范围、线性度和响应速度等方面存在着一些不同点。

在选择温度传感器时,需要根据具体的应用场合和要求来选择合适的传感器。

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热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理1.1热电偶测温基本原理1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1热电偶的种类1.2.2热电偶的结构形式1.3热电偶冷端的温度补偿1.4温度测量仪表的分类2热电阻的应用原理2.1热电阻测温原理及材料2.2.1精通型热电阻2.2.2铠装热电阻2.2.3端面热电阻2.2.4隔爆型热电阻2.3热电阻测温系统的组成热电偶热电阻测温应用原理1热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

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。

1.1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的两个接触点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定大小的电流,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。

1.2热电偶的种类及结构形成1.2.1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。

1.2.2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。

1.3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。

因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

1.4温度测量仪表的分类温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。

通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚,帮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。

非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。

2热电阻的应用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。

2.1热电阻测温原理及材料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,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。

2.2热电阻的结构2.2.1精通型热电阻从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。

为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,2.2.2铠装热电阻铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φ1mm。

与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。

2.2.3端面热电阻端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。

它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

2.2.4隔爆型热电阻隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。

隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

2.3热电阻测温系统的组成热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。

必须注意以下两点:①热电阻和显示仪表的分度号必须一致②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法表面铂热电阻检定规程目录一概述二技术要求三检定条件四检定项目和检定方法五检定结果处理和检定周期附录1 表面冰点器附录2表面水沸点槽附录3 表面铂热电阻检定记录附录4表面铂热电阻检定证书(背面)格式表面铂热电阻检定规程本规程适用于新制造和使用中的表面铂热电阻(温度范围为一60一1501C)的检定。

表面铂热电阻的制作可采用铂金属丝平绕、薄膜或厚膜技术及其他工艺。

使用别的金属制作成的表面热电阻可以参照本规程执行。

一概述表面铂热电阻是根据金属的电阻值随温度的改变而变化的特性作成的测温器件。

典型结构如图1所示二技术要求1 表面铂热电阻的装配和外观应符合以下要求:1.1 各部分装配应正确、可靠、无缺损、无折痕l.2 不得断路或短路。

1.3 引出线安装牢固不得松动。

1.4 应有产品编号。

2 当环境温度为15-35`C、相对湿度不大于80%时,绝缘电阻不应小于20WL3 表面铂热电阻的0℃电阻一般规定为(10士0.5)Ω,(50士0.5)Ω。

4 表面铂热电阻100℃和0℃的电阻比为:W10= 1.3850士0.050三检定条件5 标准仪器和设备5. 1二等标准水银温度计(50-100℃)或相当于同一等级的其他标准温度计。

5. 2精度为0.04%、5 位半数字电压表(可以测量电阻)或0。

05级单臂电阻电桥,通过铂热电阻的工作电流不超过5mAo5.3 表面冰点器(见附录1)5.4 专用表面水沸点槽(见附录2)或表面温度计检定装置。

其有效工作区域的表面温场差不大于0.2℃5 5读数望远镜5.6 低压兆欧表。

6 环境条件6.1温度为(20士5℃),相对湿度不大于80%6.2 无可觉察的空气流动和影响读数的热源。

四检定项目和检定方法7 外观检查用万用表检查表面铂热电阻有无断路或短路,其他装配质量用目力检查8 绝缘电阻值的测量表面铂热电阻的绝缘电阻值用兆欧表进行测量。

测量前将被测热电阻放在一金属板卜,..用硅橡胶或其他弹性材料压紧。

测量时将热电阻弓{出线短路接至兆欧表一个接线柱卜,兆欧表另一接线端接至金属板上R0R100的检定9.1 R。

的检定在盛有冰水混合物的冰点器内放人冰点杯,将表面铂热电阻紧贴至杯面底部,注意接触良好,在热电阻和杯底间不应有空气层存在。

将热电阻引线牢固地接至数字电压表或电桥,可采用四线制或二线制。

若采用二线制,读数必须减去测量导线电阻值,稳定后读取。

℃电阻值,读数二次,然后取平均值。

9.2 R100,的检定将表面铂热电阻紧贴至表面水沸点槽的紫铜表面,待槽温稳定后即可读数。

同样可采用四线制或二线制。

若采用二线制,读数减去测量导线电阻值即为表面铂热电阻值读数顺序为:如此完成一循环,每次读数不少于一个循环,取其平均值。

表面铂热电阻R,o的检定也可在其他表面温度计校验装置上进行10 表面铂热电阻R100的计算10.1 在采用二等标准水银温度计作标准时:而的计算:实际温度=标准水银温度计示值+修正值当发现二等标准水银温度计零点位置发生变化时,则应采用下式求出新的示值修正值:新的修正值=原证书修正值+(原证书中上限温度检定后的零点位置一新测得的上限温度检定后的零点位置)10.2 R100的计算为:R0R100值取到小数点后第二位11被检表面铂热电阻W100的计算W100= R100/ R0电阻比W100值取到小数点后第四位。

12其他测温点电阻和温度对照值的计算,采用公式(1)及检定结果的R0及R100进行五检定结果处理和检定周期13 经检定符合本规程要求的表面铂热电阻发给检定证书;不符合本规程要求的发给检定结果通知书。

14 表面铂热电阻一般为一次使用,如重复使用时,检定周期不得超过1年。

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