热电式温度传感器作业与习题

热电式传感器作业与习题

作业习题

1.判断题：

a) 热电偶使用时，常配用冷端延长线，延长线可以采用任何一种金属

材料制造。

b) 把N 支相同型号的热电偶依次将正、负极连接，则串联线路的相对

误差会减少。

c) 两种金属相接触时会产生接触电势，两种半导体也会产生接触电势，

但金属和半导体间不会产生接触电势。

d) 热电偶传感器的中间导体定律保证了接入热电偶回路中的第三甚至

第四种导体只要它们几端的温度相同就一定不会影响回路的总电势。

e) 热电偶的补偿导线法与零度恒温法一样，可完全消除冷端温度变化

带来的测温误差。

f) 热电偶的工作机理是导体的热电效应。而热电势的产生必须具备两

个条件，即两种导体材质不同且两个节点的温度不同。

2.已知铜热电阻Cu100的百度电阻比W(100)=1.42，当用此热电阻测量50℃温度时，其电阻值为_______欧；若测温时的电阻值为83欧，则被测温度是_______℃（保留小数点后两位）

3. 叙述并证明热电偶参考电极定律，其中k 为玻尔兹曼常数；e 为电子电荷量；

n A 、n B 、 n C 分别为材料A 、B 、C 的自由电子密度；A

σ、B

σ、C

σ分别为材料A 、B 、

C 的汤姆逊系数。且已知在某特定条件下材料A 与铂配对的热电势为13.967mV ，材料B 与铂配对的热电势是8.345mV ，求出在此特定条件下，材料A 与材料B 配对后的热电势。(材料A 在前，材料B 在后)

4.将一灵敏度为0.08 mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端是50℃，若电位计上读数是60mV ，热电偶的热端温度是___________________。

T

C

T

B

T

5.用两个AD590测量两点温度差的电路如图所示，设1# 和2# AD590处的温度分别为t 1（℃）和t 2（℃）。图中电位器R 2用于调零，电位器R 4用于调整运放LF355的增益。试求出输出电压V o 与温差t 1-t 2的关系。

6.下图是热敏电阻的伏安特性曲线，

1）请对曲线进行分析；

2）用该热敏电阻测量温度时，应该利用曲线的哪一段，说明原因；

3）用该热敏电阻测量风速或流量时，应该利用曲线的哪一段，说明原因。

I a I m I （电流）

V （电压）

a

b c

d

7．集成温度传感器的测温原理，有何特点？

8．如果需要测量1000℃和20℃温度时，分别宜采用哪种类型的温度传感器？

9．什么叫热电动势、接触电动势和温差电动势？说明热电偶测温原理及其工作定律的应用。分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。

10．试述热电偶测温的基本原理和基本定理。

11．试解释负电阻温度系数热敏电阻的伏安特性并说明其用途。

12．使用k型热电偶，基准接点为0℃、测量接点为30℃和900℃时，温差电动势分别为1.203mV和37.326mV。当基准接点为30℃。C，测温接点为900℃时的温差电动势为多少？

13.0℃时铂金热电阻的阻值为100Ω。按下图所示进行温度测量。R1=100Ω,R2=200Ω,R3=300Ω时桥路达到平衡。此时温度为多少？假设铂金电阻的温度系数为0.003851℃-1，电阻与温度成线性关系，另外导线的电阻可忽略不计。

讨论习题

1．热电阻传感器主要分为几种类型？它们应用在什么不同场合？

2.半导体热敏电阻的主要优缺点是什么？在电路中是怎样克服的？

3．试比较电阻温度计与热电偶温度计的异同点。

思考题

1．要测1000℃左右的高温，用什么类型的热电偶好？要测1500℃左右的高温呢？

2．热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响？为消除冷端温度影响可采用哪些措施？