热电偶分类补偿导线和冷端处理方法ppt课件
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浅谈延伸型热电偶用补偿导线与补偿型的区别课件
要点三
区别
延伸型热电偶用补偿导线与补偿型的 区别在于前者采用具有温度补偿功能 的热电偶丝和延伸型补偿导线，而后 者仅采用具有温度补偿功能的热电偶 丝。
总结
适用范围
优缺点
发展趋势
延伸型热电偶用补偿导线适用于需要 长期稳定测量的高温、高压、高湿等 恶劣环境，如石油化工、钢铁冶炼等 领域。补偿型热电偶则适用于一般温 度测量场合。
补偿导线的作用是补偿热电偶信号传输过程中产生的误差，提高测温 的准确性和稳定性。
补偿导线的种类
01
延伸型补偿导线
02
补偿型补偿导线
延伸型补偿导线具有与热电偶相同的材质和热电势特性，可以替代部 分热电偶，对热电偶进行延长或移动。
补偿型补偿导线采用与热电偶不同的材质和热电势特性，通过修正温 度引起的误差来提高测温准确性。
延长热电偶的使用寿命。
04
延伸型热电偶用补偿导线 与补偿型的区别
材质上的区别
延伸型热电偶用补偿导线通常采用与热电偶相同或相 似的材质，如镍铬合金、铜镍合金等。而补偿型则通 常采用与热电偶具有相似热电特性的材料，如铜、铜 镍合金等。
延伸型热电偶用补偿导线的导体截面积和线径一般较大 ，以适应较长的线路和较大的电流需求。而补偿型则根 据实际需要选择不同截面积和线径的线缆。
使用场合的区别
延伸型热电偶用补偿导线主要用于将热电偶的信号传输到控制室或显示仪表等远程位置，适用于较远 的测量距离和恶劣的环境条件。而补偿型则主要用于对热电偶进行温度补偿，以减小误差和提高测量 精度。
在一些高温、腐蚀等恶劣环境下，延伸型热电偶用补偿导线具有更好的稳定性和耐用性，而补偿型则 可能受到较大影响。此外，延伸型热电偶用补偿导线还具有较好的抗干扰性能，适用于复杂的工业环 境。
热电偶传感器ppt课件
热电率较小，敏捷度低，高温下机械强度下降， 抗污染能力差，贵金属材料昂贵。
3. 镍铬-镍硅热电偶（K型）
使用量最大旳便宜金属热电偶，用量为其他热电 偶旳总和。 正极（KP）旳名义化学成份为：Ni:Cr=90:10， 负极（KN）旳名义化学化学成份为Ni:Si=97:3。 其使用温度为-200～1300℃。
正
较硬
B
负
稍软
0.033
600~900
0~1600
1800
Ⅲ
＞800
±4℃ ±0.5%t
正
不亲磁
Ⅱ
-40~1300
±2.5℃或±0.75%t
K
4.096
0~1200
1300
负
稍亲磁
Ⅲ
-200~40
±2.5℃或±1.5%t
N
正
不亲磁
负
稍亲磁
2.774
200~1200
1300
Ⅰ Ⅱ
-40~1100 -40~1300
T —— 接触面旳绝对温度
e —— 单位电荷量 NA——金属电极A旳自由电子密度 NB——金属电极B旳自由电子密度
2. 温差电势
温差电势（汤姆逊电势）
T
eA (T ,T0 )
dT
T0
(6.3.2)
图6.3.3 热电偶旳温差电势
δ —— 汤姆逊系数，它表达温差为1℃时所产生旳 电动势值，它与材料旳性质有关。
热电极旳温度分布无关； 假如热电偶旳热电极是非匀质导体，在不均匀温度
场中测温时将造成测量误差。所以热电极材料旳均 匀性是衡量热电偶质量旳主要技术指标之一。
2. 中间导体定律 在热电偶回路中接入与A、B电极不同旳另一种
导体称中间导体C，只要中间导体旳两端温度相同， 热电偶回路总电动势不受中间导体接入旳影响。
3. 镍铬-镍硅热电偶（K型）
使用量最大旳便宜金属热电偶，用量为其他热电 偶旳总和。 正极（KP）旳名义化学成份为：Ni:Cr=90:10， 负极（KN）旳名义化学化学成份为Ni:Si=97:3。 其使用温度为-200～1300℃。
正
较硬
B
负
稍软
0.033
600~900
0~1600
1800
Ⅲ
＞800
±4℃ ±0.5%t
正
不亲磁
Ⅱ
-40~1300
±2.5℃或±0.75%t
K
4.096
0~1200
1300
负
稍亲磁
Ⅲ
-200~40
±2.5℃或±1.5%t
N
正
不亲磁
负
稍亲磁
2.774
200~1200
1300
Ⅰ Ⅱ
-40~1100 -40~1300
T —— 接触面旳绝对温度
e —— 单位电荷量 NA——金属电极A旳自由电子密度 NB——金属电极B旳自由电子密度
2. 温差电势
温差电势（汤姆逊电势）
T
eA (T ,T0 )
dT
T0
(6.3.2)
图6.3.3 热电偶旳温差电势
δ —— 汤姆逊系数，它表达温差为1℃时所产生旳 电动势值，它与材料旳性质有关。
热电极旳温度分布无关； 假如热电偶旳热电极是非匀质导体，在不均匀温度
场中测温时将造成测量误差。所以热电极材料旳均 匀性是衡量热电偶质量旳主要技术指标之一。
2. 中间导体定律 在热电偶回路中接入与A、B电极不同旳另一种
导体称中间导体C，只要中间导体旳两端温度相同， 热电偶回路总电动势不受中间导体接入旳影响。
热电偶培训ppt课件
06 总结与展望
总结
热电偶基本原理和应用
热电偶的维护和保养 热电偶的选用和使用注意事项
热电偶的种类和特点 热电偶的误差分析和补偿
展望
01
02
03
04
05
新型热电偶技术和发展 趋势
热电偶与其他温度传感 器的比较和应用
热电偶在工业自动化和 智能化中的应用前景
热电偶在能源和环保领 域的应用前景
热电偶行业标准和规范 的更新与完善
02 热电偶的测量原理
热电势与温度的关系
热电势与温度之间存 在线性关系。
热电势越低，温度也 越低。
热电势越高，温度也 越高。
热电偶冷端的处理
冷端温度应保持稳定。 采用补偿导线或恒温箱来保持冷端温度稳定。
冷端温度的波动会影响测量精度。
热电偶的误差分析
接触电阻是热电偶 与被测介质接触时 产生的电阻，会导 致测量误差。
汽车发动机温度测量
总结词
热电偶在汽车发动机温度测量中具有重要作用，能够实时监测发动机温度，确 保发动机正常运转。
详细描述
汽车发动机温度测量是保证汽车正常运行的重要环节。热电偶作为一种常用的 温度传感器，能够实时监测发动机温度，确保发动机正常运转。通过使用热电 偶，可以预防发动机故障，提高汽车的安全性和可靠性。
结果。
要定期检查热电偶的保护管是 否有磨损、腐蚀等情况，如有
需要及时更换。
要定期清洗热电偶的保护管， 以去除污垢和杂质，保证测量
准确性。
热电偶的故障排除
热电偶常见的故障包括测量误差大、输出信号不稳定等 。
对于输出信号不稳定的故障，需要检查热电偶的连接线 是否接触良好、是否有干扰信号等。
对于测量误差大的故障，需要检查热电偶的安装是否正 确、校准是否准确等。
传感器与检测技术：热电偶冷端温度补偿
3
01
热电偶冷端温度补偿
补偿方法 （1）补偿导线法 （2）热电偶冷端温度恒温法 （3）公式修正法 （4）显示仪表的机械零点调整法（已淘汰） （5）补偿装置法
4
01
热电偶冷端温度补偿
１.补偿导线法
组成：补偿导线合金丝、绝缘层、屏蔽层和护套。
作用：实现了冷端迁移，延长热电偶冷端 降低了电路成本。
5
01
线性插值法反查K型热电偶分度表 T=701.5℃
10
01
热电偶冷端温度补偿
案例
用K型热电偶测量温度时，其仪表指示为520℃，而冷端温度为25℃，则实际温度 为545℃，对吗？为什么？正确值为多少？
解：不对。其仪表指示为520℃，是认为冷端为0℃测量，而实际测量时冷端温度 为25℃，没有进行冷端温度补偿。
提问：请说出你的实 验桌上热电偶与补偿 导线的型号，及正负 极？
＋＋ ＋
7
01
热电偶冷端温度补偿
２.热电偶冷端温度恒温法
适用于实验室中的精确测量和检定热电偶时使用。
8
01
热电偶冷端温度补偿
3.公式修正法
在实际应用中，热电偶的冷端往往不是０℃，而是环境温度，这时测 量出的回路热电势要小，因此必须加上环境温度与冰点之间温差所产 生的热电势后才能符合热电偶分度表的要求。
注：补偿装置做入卡件或数字显示仪表中。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由计算机系统的输入卡件或数字仪表的输入电路来处理并转换成数字 信号经接口送入计算机，并采集卡件处温度t0进行补偿处理后再显示或控 制。
15
02
热电偶测温系统
基本测温系统 热电偶+补偿导线+模拟显示仪表（机械调零） 热电偶+补偿导线+数字显示仪表（自带冷端温度补偿）
热电偶测温原理及冷端温度补偿方法
热电偶测温原理及冷端温度补偿方法(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除热电偶测温原理及冷端温度补偿方法院系：化工学院化机系班级：姓名：学号：热电偶测温原理及冷端温度补偿方法热电偶温度计是以热电效应为基础的测温仪表，温精确度高，显示仪表配合，广泛用来测量气体、蒸汽、液体等介质－200℃～16000℃范围内的温度，殊情况下可测－2700℃～28000℃，态响应快，惯性小，械强度高，压性能好，高温可达28000℃，震性能好，且便于信号的远距离传送和实现多点切换测量，自动记录和集中控制，能稳定、测量精度高、准确可靠、使用寿命长、结构简单、制造容易、装配简单、更换方便和使用维护方便，测量范围广，可作为标准计量，量值传递之用，以在科学研究和工业生产中应用广泛，为测温仪表，建筑环境与设备工程中应用也非常广泛。
热电偶测温的测温系统的热电偶温度计由热电偶、电测仪表和连接导线组成。
测温原理基于物理学中“热电效应”现象，是把任意两种不同的导体（或半导体）连接成闭合回路，果两个接点的温度不同，回路中就会产生热电势，热电流，就是“热电效应”。
热电偶温度计就是利用该原理，两种不同的金属材料一端焊接而成的，接的一端叫测量端（也叫热端或工作端），未焊接的一端叫参考端（也叫冷端或自由端），如果参考端的温度恒定不变，热电势的大小和方向就只与这两种材料的特性和测量端的温度有关，热电势和温度之间有一个固定的函数关系，用这个关系，要测量出热电势的大小，配以测量毫伏级电势信号的仪表或变送器就实现了温度的测量或温度信号的变换。
在进行温度测量时，热电偶热端插入被测温的设备或管道中，其热端感受被测介质的温度，冷端置于恒定的温度之下，用连接导线连接电气测量仪表。
根据热电偶基本定律之一的中间导体定律，热电偶回路中接入第三种金属材料时，要该材料两个接点的温度相同，电偶所产生的热电势将保持不变，不受第三种金属接入回路中的影响。
热电偶冷端温度补偿
) E (t , t 0
+ － +a
t0 t0
R1 E Rcu b－ R3 R2 + －
E (t , t 0 )
t
补偿原理的分析：（1）补偿电桥的输出与铜电阻的关系； （2）热电偶的输出随冷端温度的变化情况；（3）补偿电 桥与热电偶串接时总的输出情况。
电桥补偿法 （自学）
t0 t0 ) E (t , t 0
即：RCu (t0 ) t0 I
可以满足冷端温度补偿
补偿电阻的阻值RCu (t0 )取决于： t0、I、
计算机软件实现热电偶冷端补偿 （a）结构框图 (b)冷端补偿子程序 AB-热电偶；RCu-铜电阻；mV-U1- mV/电压变换器； Ω-U2-Ω/电压变换器；A/D-模数转换器； CPU-中央处理单元；AC-采样脉冲；OUT-输出
2、仪表机械零点调整法
仪表的机械零点为仪表输入电势为零时，指针停留的 刻度点，也就是仪表的刻度起始点。若预知热电偶冷端温度 为t0，在测温回路开路情况下，将仪表的刻度起始点调定在 t0位置，此时相当于人为给仪表输入热电势EAB（t0，0）， 在接通测温回路后，输入仪表的热电势为 EAB（t，t0）＋EAB（t0，0）= EAB（t，0） 使仪表指针指示热端温度t值。
R1 +a Rcu E R2 + － b－ R3
E (t , t 0 )
在设计的冷端温度（例如t 在设计的冷端温度（例如t0＝0℃）时，满足R ）时，满足R1＝R2， R3 ＝ RCu ，这时电桥平衡，无电压输出，即U ，这时电桥平衡，无电压输出，即Uab=0，回 =0，回 路中的输出电势就是热电偶产生的热电势
23.9 23.629 *10 576.4C 24.055 23.629
+ － +a
t0 t0
R1 E Rcu b－ R3 R2 + －
E (t , t 0 )
t
补偿原理的分析：（1）补偿电桥的输出与铜电阻的关系； （2）热电偶的输出随冷端温度的变化情况；（3）补偿电 桥与热电偶串接时总的输出情况。
电桥补偿法 （自学）
t0 t0 ) E (t , t 0
即：RCu (t0 ) t0 I
可以满足冷端温度补偿
补偿电阻的阻值RCu (t0 )取决于： t0、I、
计算机软件实现热电偶冷端补偿 （a）结构框图 (b)冷端补偿子程序 AB-热电偶；RCu-铜电阻；mV-U1- mV/电压变换器； Ω-U2-Ω/电压变换器；A/D-模数转换器； CPU-中央处理单元；AC-采样脉冲；OUT-输出
2、仪表机械零点调整法
仪表的机械零点为仪表输入电势为零时，指针停留的 刻度点，也就是仪表的刻度起始点。若预知热电偶冷端温度 为t0，在测温回路开路情况下，将仪表的刻度起始点调定在 t0位置，此时相当于人为给仪表输入热电势EAB（t0，0）， 在接通测温回路后，输入仪表的热电势为 EAB（t，t0）＋EAB（t0，0）= EAB（t，0） 使仪表指针指示热端温度t值。
R1 +a Rcu E R2 + － b－ R3
E (t , t 0 )
在设计的冷端温度（例如t 在设计的冷端温度（例如t0＝0℃）时，满足R ）时，满足R1＝R2， R3 ＝ RCu ，这时电桥平衡，无电压输出，即U ，这时电桥平衡，无电压输出，即Uab=0，回 =0，回 路中的输出电势就是热电偶产生的热电势
23.9 23.629 *10 576.4C 24.055 23.629
7-1 热电偶
T KT n AT KT0 n AT0 E AB T , T0 ln ln B A dT T0 e nBT e nBT0
nAT\nAT0 —— 导体 A 在接点温度为 T 和 T0 时的电子密度
nBT\nBT0 —— 导体 B 在接点温度为 T 和 T0 时的电子密度 σA\σB —— 导体 A 和 B 的汤姆逊系数
T T0
中间导体定律——将A、B构成的热电偶的t0端断开，接入 第三种导体C，并使A与C和B与C的接点温度均为t0，则接
入后对热电偶回路中的总电势没有任何影响。
实际意义——可以在热电偶回路中引入各种仪表或连接导 线，只要保证加入导体两端温度相等（例：加入测量电势 的仪表）
7—1热电偶 （二）标准电极定律
7—1热电偶
KT nA ln 接触电势的大小表示为： e AB T e nB
e——电子电荷， e =1.6×10-19C K——玻耳兹曼常数，K=1.38×10-23J/K
（二）温差电势
温差电势——单一导体中，两端温度不同，两端间产生的电势
自由电子在高温端有较大的动能，向低温端扩散 高温端失去电子带正电荷，低温端得到电子带负电荷 形成一个静电场，阻碍电子的继续扩散，达到动态平衡 形成稳定电位差，即温差电势
用 EAB（T，T0）表示
热电极 热电偶
热端 （工作端） 冷端 （自由端）
7—1热电偶
两种导体的接触电势 热电偶回路中 产生的热电势
+
单一导体的温差电势
（一）接触电势
不同的金属材料其自由电子密度不同，当两种不同的金属导 体接触时，在接触面上会产生电子扩散，扩散速率与接触区的温 度成正比。
设导体自由电子密度分别为nA 和nB，且nA > nB 则由A扩散到B的电子比由B扩散到A的电子多 导体A失去电子带正电荷，导体B获得电子带负电荷 形成静电场，阻碍电子的继续扩散，达到动态平衡 形成稳定电位差，即接触电势
nAT\nAT0 —— 导体 A 在接点温度为 T 和 T0 时的电子密度
nBT\nBT0 —— 导体 B 在接点温度为 T 和 T0 时的电子密度 σA\σB —— 导体 A 和 B 的汤姆逊系数
T T0
中间导体定律——将A、B构成的热电偶的t0端断开，接入 第三种导体C，并使A与C和B与C的接点温度均为t0，则接
入后对热电偶回路中的总电势没有任何影响。
实际意义——可以在热电偶回路中引入各种仪表或连接导 线，只要保证加入导体两端温度相等（例：加入测量电势 的仪表）
7—1热电偶 （二）标准电极定律
7—1热电偶
KT nA ln 接触电势的大小表示为： e AB T e nB
e——电子电荷， e =1.6×10-19C K——玻耳兹曼常数，K=1.38×10-23J/K
（二）温差电势
温差电势——单一导体中，两端温度不同，两端间产生的电势
自由电子在高温端有较大的动能，向低温端扩散 高温端失去电子带正电荷，低温端得到电子带负电荷 形成一个静电场，阻碍电子的继续扩散，达到动态平衡 形成稳定电位差，即温差电势
用 EAB（T，T0）表示
热电极 热电偶
热端 （工作端） 冷端 （自由端）
7—1热电偶
两种导体的接触电势 热电偶回路中 产生的热电势
+
单一导体的温差电势
（一）接触电势
不同的金属材料其自由电子密度不同，当两种不同的金属导 体接触时，在接触面上会产生电子扩散，扩散速率与接触区的温 度成正比。
设导体自由电子密度分别为nA 和nB，且nA > nB 则由A扩散到B的电子比由B扩散到A的电子多 导体A失去电子带正电荷，导体B获得电子带负电荷 形成静电场，阻碍电子的继续扩散，达到动态平衡 形成稳定电位差，即接触电势
热电偶培训ppt课件
详细描述
热电偶在能源行业中的应用主要包括在燃气轮机、锅炉、核反应堆等高温设备 中监测温度，以及在太阳能和风能发电系统中监测环境温度和设备温度，确保 设备的稳定运行和能源的高效利用。
热电偶在化工行业的应用
总结词
热电偶在化工行业中用于监测化学反应过程中的温度变化， 保证产品质量和生产安全。
详细描述
在化工行业中，热电偶被广泛应用于各种化学反应装置中， 如合成炉、裂化炉、保证产品质量和生产安全。
热电偶培训PPT课件
目录 CONTENT
• 热电偶基础知识 • 热电偶在工业中的应用 • 热电偶的安装与维护 • 热电偶的发展趋势与未来展望 • 实践操作与案例分析
01
热电偶基础知识
热电偶工作原理
01
热电偶工作原理基于塞贝克效应 ，即两种不同导体组成的闭合回 路中，当两个接触点处于不同温 度时，回路中将产生电动势。
03
热电偶的安装与维护
热电偶的安装方法与注意事项
安装位置选择
选择能准确反映被测物体温度 的位置，避免安装在温度梯度 大、流动剧烈、振动较大的地
方。
安装方式
根据被测物体的形状和大小， 选择合适的安装方式，如固定 支架、活动连接等。
热电偶插入深度
确保热电偶插入足够的深度， 以减少温度梯度对测量的影响 。
经验总结
分享实际应用中的经验教 训，提高热电偶应用水平 。
热电偶与其他温度传感器的比较分析
比较内容
选择依据
热电偶、热电阻、红外线温度传感器 等不同类型温度传感器的性能特点。
根据实际需求和测量环境，选择合适 的温度传感器类型。
优缺点分析
分析各种温度传感器的优点和缺点， 适用场合和局限性。
热电偶在新能源领域的应用前景
热电偶在能源行业中的应用主要包括在燃气轮机、锅炉、核反应堆等高温设备 中监测温度，以及在太阳能和风能发电系统中监测环境温度和设备温度，确保 设备的稳定运行和能源的高效利用。
热电偶在化工行业的应用
总结词
热电偶在化工行业中用于监测化学反应过程中的温度变化， 保证产品质量和生产安全。
详细描述
在化工行业中，热电偶被广泛应用于各种化学反应装置中， 如合成炉、裂化炉、保证产品质量和生产安全。
热电偶培训PPT课件
目录 CONTENT
• 热电偶基础知识 • 热电偶在工业中的应用 • 热电偶的安装与维护 • 热电偶的发展趋势与未来展望 • 实践操作与案例分析
01
热电偶基础知识
热电偶工作原理
01
热电偶工作原理基于塞贝克效应 ，即两种不同导体组成的闭合回 路中，当两个接触点处于不同温 度时，回路中将产生电动势。
03
热电偶的安装与维护
热电偶的安装方法与注意事项
安装位置选择
选择能准确反映被测物体温度 的位置，避免安装在温度梯度 大、流动剧烈、振动较大的地
方。
安装方式
根据被测物体的形状和大小， 选择合适的安装方式，如固定 支架、活动连接等。
热电偶插入深度
确保热电偶插入足够的深度， 以减少温度梯度对测量的影响 。
经验总结
分享实际应用中的经验教 训，提高热电偶应用水平 。
热电偶与其他温度传感器的比较分析
比较内容
选择依据
热电偶、热电阻、红外线温度传感器 等不同类型温度传感器的性能特点。
根据实际需求和测量环境，选择合适 的温度传感器类型。
优缺点分析
分析各种温度传感器的优点和缺点， 适用场合和局限性。
热电偶在新能源领域的应用前景
解释热电偶冷端温度补偿的意义和方法
解释热电偶冷端温度补偿的意义和方法
嘿，你知道热电偶不？热电偶这玩意儿啊，就像是一个超级敏感的温度小侦探！那热电偶冷端温度补偿可太重要啦！你想想看啊，要是没有这个补偿，那测量出来的温度不就不准确了嘛，就好比你明明想量身高，结果尺子刻度都不准，那能行吗？（就像你用一把刻度有问题的尺子去量身高，能得到准确结果吗？）
热电偶的冷端，也就是它连接测量仪表的那一端。
为啥要补偿呢？这是因为冷端的温度会受到周围环境的影响啊！比如周围温度变高或变低了那冷端温度就跟着变了呀，这一变，测量结果不就乱套啦！（这不就跟你跑步的时候，一会儿顺风一会儿逆风，速度肯定受影响一样嘛！）
那怎么进行补偿呢？常用的方法有好几种呢！比如说补偿导线法，就是用一种特殊的导线来连接热电偶和测量仪表，这种导线能尽量减少冷端温度变化的影响。
还有冰浴法，把冷端放在冰水里，让它保持一个固定的低温，多酷啊！（就好像给冷端找了个凉快的“庇护所”一样。
）另外还有计算修正法，通过一些公式和数据来修正测量结果。
我跟你说啊，有一次我在实验室里做实验，就因为没注意冷端温度补偿，结果测出来的数据乱七八糟的，可把我给气坏了！（哎呀，那次可真是把我急得不行！）后来我才意识到这个补偿有多重要。
所以啊，热电偶冷端温度补偿真的是非常有意义的！它能让我们得到更准确可靠的温度数据，这对于很多领域都是至关重要的，像工业生产啦、科学研究啦等等。
可不能小瞧了它哟！（这可不是闹着玩的事儿，真的很关键呀！）。
热电偶冷端温度补偿方法
热电偶冷端温度补偿方法热电偶采用补偿导线可以将热电偶的冷端延伸到温度较为稳定的地方.但延伸后的冲端温度一般还不是0℃.而热电偶的分度求是在冷端温度为0℃时得到的，热电偶所用的配套仪表也是以冷端温度为0℃进行刻度的。
为了保证测量的难确性，在使用热电偶时，只有将冷端温度保持为0℃.或者是进行—定的修正才能得出被确的测量结果。
这样做，就叫做热电偶的冷端温度补偿。
常用的冷端温度补偿方法有：①冰浴法。
将通过补偿导线延仲出来的冷端分别插入装有变压器油的试管中，把试管放入装衬冰水混合物的容器中，可使冷端温度保持0℃。
这种方法在实际生产中不适用，多用于实验室。
②公式修正法。
根据公式(3-2)，将测得的热电势EAB(t,to).和查分度表所得的热电势EAB(t,to)相加，便可得到文际温度F的热电势EAB(t,to)。
再次查分度表，便可求出被测温度t。
这种方法只适用于实验空或临时测温，齐连续测量中不实用。
③校正仪表零点法。
一般显示仪表木r作时指针均指在零位上(机械零点)。
如果热电偶的冷端温度to(室温)较为恒定时，可在测温前.断开测坦电路，将显示仪表的机械零点调整到to上，这相当于把热电势修正嫡预先加在显尔仪表上。
当接通测量电路时，显示仪表的指示佰即为实际被测温度。
此法简单易行.在工业上经常使用。
如果控制室的室温经常变化，会有一定的测量误差，通常用于测温要求木太高的场合。
④补偿电桥法。
当热电偶冷端温度波动较大时，可在补偿导线后面接上补偿电桥(不平衡电桥)，使其产生·不平衡电压△u，来自动补偿热电偶出冷端温度变化而引起的热电势变化。
1。
热电偶传感器及其应用PPT课件全
当结点温度为t,t0时，用导体A,B组成的热电偶的热电 动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势的代数和。
EAB t,t0 EAC t,t0 EBC t,t0
在实际应用中，由于 纯铂丝的物理化学性 能稳定、熔点高、易 提纯，所以目前常用 纯铂丝作为标准电极 (C极)。
参考电极
2024/8/22
2024/8/22
15
二、 热电偶定律
1．中间导体定律
在热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要 这第三种材料的导体两端温度相同，第三种材料 导线的引入不会影响热电偶的热电动势，这一性 质称为中间导体定律。
2024/8/22
16
eCA(T0)
eAB(T)
eBC(T0)
EABC(T,T0)=eAB(T)+eBC(T0)+eCA(T0) =eAB(T)-eAB(T0) =EAB(T,T0)
由于两种不同导体的自由电子密度不同，在接
触处会发生自由电子的扩散形成的电动势。
不同的金属材料其自 由电子的密度不同。
导体B则因获得
电子而带负电
设导体A、B的自由电
子密度为nA、nB， 若nA﹥nB
2024/8/22
导体A 因失去电
子而带正电
接触面处 形成电场
8
该电场的存在阻碍了电子的继续扩散，当电子扩散 达到动态平衡时，就在接触区形成一个稳定的电位 差，即接触电动势，其大小为：
法兰
2024/8/22
38
接线盒
普通装配型热 电偶的结构图
引出线套管
不锈钢保护管
固定螺纹 （出厂时用塑料包裹） 热电偶工作端（热端）
2024/8/22
39
２、铠装热电偶
铠装热电偶又称套管热电偶。是由金属保护套管、 绝缘材料和热电极三者组合成一体的特殊结构的热电 偶。
EAB t,t0 EAC t,t0 EBC t,t0
在实际应用中，由于 纯铂丝的物理化学性 能稳定、熔点高、易 提纯，所以目前常用 纯铂丝作为标准电极 (C极)。
参考电极
2024/8/22
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二、 热电偶定律
1．中间导体定律
在热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要 这第三种材料的导体两端温度相同，第三种材料 导线的引入不会影响热电偶的热电动势，这一性 质称为中间导体定律。
2024/8/22
16
eCA(T0)
eAB(T)
eBC(T0)
EABC(T,T0)=eAB(T)+eBC(T0)+eCA(T0) =eAB(T)-eAB(T0) =EAB(T,T0)
由于两种不同导体的自由电子密度不同，在接
触处会发生自由电子的扩散形成的电动势。
不同的金属材料其自 由电子的密度不同。
导体B则因获得
电子而带负电
设导体A、B的自由电
子密度为nA、nB， 若nA﹥nB
2024/8/22
导体A 因失去电
子而带正电
接触面处 形成电场
8
该电场的存在阻碍了电子的继续扩散，当电子扩散 达到动态平衡时，就在接触区形成一个稳定的电位 差，即接触电动势，其大小为：
法兰
2024/8/22
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接线盒
普通装配型热 电偶的结构图
引出线套管
不锈钢保护管
固定螺纹 （出厂时用塑料包裹） 热电偶工作端（热端）
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２、铠装热电偶
铠装热电偶又称套管热电偶。是由金属保护套管、 绝缘材料和热电极三者组合成一体的特殊结构的热电 偶。
热电偶定律应用-冷端补偿
补偿导线
※补偿导线不要接错，冷端需要放进玻璃保护管中，否则容易短路。
※引入的两根铜导线需要在同一根铜导线中截取。
T0
铜导线
热电偶定律
三、中间温度定律
热电偶回路两接点（温度为T、T0）间的热电势，等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在 温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。
应用
冷端补偿-计算修正法
※热电偶插头也是补偿导线的一部分，需要根据不同的热电偶选择不同的插头。
热电偶定律
二、中间导体定律 冷端补偿-冰点瓶法
A
T B
冷端T0端应该在冰点瓶中闭合形成回路，
冰点瓶法是在T0引入中间导体铜导线，根据
这个定律，中间导体两端温度相同（都在冰
点瓶中，温度为0℃），对热电偶回路的总电
势没有影响，不会影响测量结果。
热电偶定律应用-冷端补偿
热电偶简介
在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一，在接触式测 温法中，热电偶温度计应用普遍。
优点
结构简单、结实耐用 测量范围广 惯性小、便于远传 无源传感器、使用方便
缺点 需要温度补偿 测量低温精度低 稳定性差
热电偶原理
定义
由两种导体组合而成,将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。
合金1 合金2 合金3 合金4 ……
应用
纯金属的种类很多，而合金类型更多。因此，要得出这
金属1
些金属之间组合而成热电偶的热电动势，其工作量是极大的。 金属2
由于铂的物理、化学性质稳定，熔点高，易提纯，所以，我
金属3
铂
们通常选用高纯铂丝作为标准电极，只要测得各种金属与纯
金属4
铂组成的热电偶的热电动势，则各种金属之间相互组合而成
补偿导线法PPT课件
双铂铑热电偶常用于1300~1600 ℃温度段的测温（≤1300℃ 通常采用铂铑 -铂热电偶），其低温段的热电势出奇地低，如100℃时的热电势仅 0.033mV， 200℃时的热电势为0.178mV，与整个测温范围内（0~1800 ℃）每100℃的平均热电势为0 .700mV 比较,相差悬殊，所以即使不补偿， 造成的误差也很小。
2021
16
谢 谢！
————End
2021
17
2021
7
温度补偿——补偿导线
2021
8
2021
9
设计思想
2021
10
2021
11
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。
补偿导线只是移动了 冷接点的位置，当该 处温度t0≠0℃时，还 需采用其他修正方法 来补偿冷端温t0≠0℃ 时对测温的影响。例 如： 1.冷端温度恒温 法 2.计算修正法
2021
4
➢ 实际应用时，由于热电偶参比端的接线盒通常暴 露在大气中，温度变化较大，如不采取措施，接 线盒内温度既不可能为零，也不可能保持某个温 度恒定不变，由此引起测量误差。由于与热电偶 相连的二次仪表（如显示器、记录仪）等均带环 境温度补偿，可对这些装置与热电偶的接线点 （即仪表接线端）温度t2进行补偿。由此可见， 关键是如何对热电偶的参比端温度t1 进行补偿。 目前有多种参比端补偿方法，如恒温法、补偿电 桥法、补偿热电偶法、补偿导线法等，但最常用 的就是补偿导线法。
工业热电偶
2021
1
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2
热电偶冷端温度补偿
—————补偿导线法
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谢 谢！
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温度补偿——补偿导线
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设计思想
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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。
补偿导线只是移动了 冷接点的位置，当该 处温度t0≠0℃时，还 需采用其他修正方法 来补偿冷端温t0≠0℃ 时对测温的影响。例 如： 1.冷端温度恒温 法 2.计算修正法
2021
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➢ 实际应用时，由于热电偶参比端的接线盒通常暴 露在大气中，温度变化较大，如不采取措施，接 线盒内温度既不可能为零，也不可能保持某个温 度恒定不变，由此引起测量误差。由于与热电偶 相连的二次仪表（如显示器、记录仪）等均带环 境温度补偿，可对这些装置与热电偶的接线点 （即仪表接线端）温度t2进行补偿。由此可见， 关键是如何对热电偶的参比端温度t1 进行补偿。 目前有多种参比端补偿方法，如恒温法、补偿电 桥法、补偿热电偶法、补偿导线法等，但最常用 的就是补偿导线法。
工业热电偶
2021
1
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热电偶冷端温度补偿
—————补偿导线法
热电偶冷端温度补偿方法ppt正式完整版
优点：简单P易N行结，压补偿降精与度温高。度之间的关系曲线
温度与热电势的关系曲线
晶体管PN结补偿法
PN结补偿法
优点：成本低，补偿元件不必自行制作，对常用 热电偶测温可实现大范围，平稳高精度测量。 缺点：在温度范围变化较大时影响精度。
AD590冷端补偿法
AD590冷端补偿法
微机补偿算法
温度与热电势的关系曲线
热电偶冷端温度补偿方法
概述
1、由热电偶测温原理知道，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热 电势才是被测温度的单值函数。
2、利用热电偶测温，其温度与热电势关系曲线是在冷端温度为0℃ 时分度的，我们利用补偿导线仅仅使冷端延伸到了温度较低或比较稳 定的操作室，并没有保证冷端温度为0℃，因此，测量结果就会有误 差存在。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。
冷端恒温法
1.冰点槽法
2.恒温箱法
优点：简单易行，补偿精度高。 缺点：冰水混合物制作麻烦，恒温器一般容量有限 ( 受热电偶直径的限制) 。 一般只在实验室中采用这种方法。
补偿电桥法
热电偶冷端与电阻RCu感受 相同的温度。
补偿电桥法ຫໍສະໝຸດ 补偿电桥法优点：结构简单，成本较低 缺点：适用性差
晶体管PN结补偿法
微机补偿算法
优点：补偿精度高，用软件补偿使用方便。 缺点：分度表的转换及存储是一个比较复杂 的过程,其内存量大,工作繁琐。
最小二乘法补偿
采用二元四次最小二乘拟合法 在热电偶测量中， 输入是参比端温度T0和
热电偶实测热电势E(即E(T,T0))，输出是热电偶 工作端温度T。其测量电路如图所示,其中热电 偶参比端温度通过热电阻Rt测得,并且经过软件 校正.
优点：成本低，补偿元件不必自行制作，对常用热电偶测温可实现大范围，平稳高精度测量。 1)微机发指令选热电偶通道,读取热电偶的热电势E’。
温度与热电势的关系曲线
晶体管PN结补偿法
PN结补偿法
优点：成本低，补偿元件不必自行制作，对常用 热电偶测温可实现大范围，平稳高精度测量。 缺点：在温度范围变化较大时影响精度。
AD590冷端补偿法
AD590冷端补偿法
微机补偿算法
温度与热电势的关系曲线
热电偶冷端温度补偿方法
概述
1、由热电偶测温原理知道，只有当热电偶冷端温度保持不变时，热 电势才是被测温度的单值函数。
2、利用热电偶测温，其温度与热电势关系曲线是在冷端温度为0℃ 时分度的，我们利用补偿导线仅仅使冷端延伸到了温度较低或比较稳 定的操作室，并没有保证冷端温度为0℃，因此，测量结果就会有误 差存在。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。
冷端恒温法
1.冰点槽法
2.恒温箱法
优点：简单易行，补偿精度高。 缺点：冰水混合物制作麻烦，恒温器一般容量有限 ( 受热电偶直径的限制) 。 一般只在实验室中采用这种方法。
补偿电桥法
热电偶冷端与电阻RCu感受 相同的温度。
补偿电桥法ຫໍສະໝຸດ 补偿电桥法优点：结构简单，成本较低 缺点：适用性差
晶体管PN结补偿法
微机补偿算法
优点：补偿精度高，用软件补偿使用方便。 缺点：分度表的转换及存储是一个比较复杂 的过程,其内存量大,工作繁琐。
最小二乘法补偿
采用二元四次最小二乘拟合法 在热电偶测量中， 输入是参比端温度T0和
热电偶实测热电势E(即E(T,T0))，输出是热电偶 工作端温度T。其测量电路如图所示,其中热电 偶参比端温度通过热电阻Rt测得,并且经过软件 校正.
优点：成本低，补偿元件不必自行制作，对常用热电偶测温可实现大范围，平稳高精度测量。 1)微机发指令选热电偶通道,读取热电偶的热电势E’。
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热电偶分类补偿导线和冷端处理方法 热电偶的分类及补偿导线 热电偶根据所用材质不同可分为 S、 R、 B、 K、 N、E、J、T8 种标准化热电偶。而炼钢中经常使 用的是 S、R、B 这三种热电偶。
1
炼钢中常用的热电偶的材料 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂 90 铑 10 纯铂
2
R 铂 87 铑 13 纯铂
零点迁移法 应用领域：如果冷端不是 0℃，但十分稳定 (如恒温车间或有空调的场所)。
4
小的时候，家长常常会拿你和别家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
实质：在测量结果中人为地加一个恒定值， 因为冷端温度稳定不变，电动势 EAB(TH,0)是常 数，利用指示仪表上调整零点的办法，加大某个 适当的值而实现补偿。
6
指示值就永远正确。
小的时候，家长常常会拿你和别家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
5．冷端补偿器法
利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因 冷端温度变化而引起热电势的变化值。
7
6．软件处理法 对于计算机系统，不必全靠硬件进行热电偶 冷端处理。例如冷端温度恒定但不为 0℃的情况， 只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即 可。对于 T0 经常波动的情况，可利用热敏电阻
9
处，只用一个冷端温度传感器和一个修正 T0 的 输入通道就可以了。冷端集中，对于提高多点巡 检的速度也很有利。
10
例：用动圈仪表配合热电偶测温时，如果把
5
仪表的机械零点调到室温 TH 的刻度上,在热电动 势为零时，指针指示的温度值并不是 0℃而是 TH。 而热电偶的冷端温度已是 TH,则只有当热端温度 T=TH 时，才能使 EAB(T,TH)=0，这样，指示值就 和热端的实际温度一致了。这种办法非常简便， 而且一劳永逸，只家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
B 铂 70 铑 30 铂 94 铑 6
在热电偶中还有一个比较重要的材料─补 偿导线，用它们将热电偶与测量装置联接，以补 偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差，补偿
3
导线应因芯线合金丝材质不同分为延长型和补 偿型两种，我们通常使用的是补偿型。
8
小的时候，家长常常会拿你和别家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
或其它传感器把 T0 信号输入计算机，按照运算 公式设计一些程序，便能自动修正。后一种情况 必须考虑输入的采样通道中除了热电动势之外 还应该有冷端温度信号，如果多个热电偶的冷端 温度不相同，还要分别采样，若占用的通道数太 多，宜利用补偿导线把所有的冷端接到同一温度
1
炼钢中常用的热电偶的材料 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂 90 铑 10 纯铂
2
R 铂 87 铑 13 纯铂
零点迁移法 应用领域：如果冷端不是 0℃，但十分稳定 (如恒温车间或有空调的场所)。
4
小的时候，家长常常会拿你和别家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
实质：在测量结果中人为地加一个恒定值， 因为冷端温度稳定不变，电动势 EAB(TH,0)是常 数，利用指示仪表上调整零点的办法，加大某个 适当的值而实现补偿。
6
指示值就永远正确。
小的时候，家长常常会拿你和别家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
5．冷端补偿器法
利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因 冷端温度变化而引起热电势的变化值。
7
6．软件处理法 对于计算机系统，不必全靠硬件进行热电偶 冷端处理。例如冷端温度恒定但不为 0℃的情况， 只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即 可。对于 T0 经常波动的情况，可利用热敏电阻
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处，只用一个冷端温度传感器和一个修正 T0 的 输入通道就可以了。冷端集中，对于提高多点巡 检的速度也很有利。
10
例：用动圈仪表配合热电偶测温时，如果把
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仪表的机械零点调到室温 TH 的刻度上,在热电动 势为零时，指针指示的温度值并不是 0℃而是 TH。 而热电偶的冷端温度已是 TH,则只有当热端温度 T=TH 时，才能使 EAB(T,TH)=0，这样，指示值就 和热端的实际温度一致了。这种办法非常简便， 而且一劳永逸，只家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
B 铂 70 铑 30 铂 94 铑 6
在热电偶中还有一个比较重要的材料─补 偿导线，用它们将热电偶与测量装置联接，以补 偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差，补偿
3
导线应因芯线合金丝材质不同分为延长型和补 偿型两种，我们通常使用的是补偿型。
8
小的时候，家长常常会拿你和别家的孩子比较，不管你是什么样子的，总有一个别
或其它传感器把 T0 信号输入计算机，按照运算 公式设计一些程序，便能自动修正。后一种情况 必须考虑输入的采样通道中除了热电动势之外 还应该有冷端温度信号，如果多个热电偶的冷端 温度不相同，还要分别采样，若占用的通道数太 多，宜利用补偿导线把所有的冷端接到同一温度