热电偶测温原理及应用..
热电偶测温原理及应用论文
热电偶测温原理及应用论文热电偶是一种常用的温度测量装置，其原理是基于热电效应。
热电偶由两种不同材料的导线组成，当两种导线连接在两个不同温度的点上时会产生热电动势。
这个热电动势与两个温度之间的温差成正比，因此可以通过测量热电动势来确定目标温度。
热电偶的应用范围非常广泛，包括工业生产、科研领域以及日常生活中的温度测量。
在工业生产中，热电偶通常用于实时监测和控制生产过程中的温度，如热处理、熔炼和焊接等。
在科研领域，热电偶被广泛应用于各种实验和研究中，如材料性能测试、生物学实验和地质勘探等。
此外，热电偶也被广泛用于家用电器中，如烤箱、电磁炉和温度计等。
热电偶的测温原理是基于热电效应的，热电效应是指当两个不同导电材料的接触处形成温差时，会产生一个电动势。
这个电动势与温差成正比，可用来测量温度。
热电偶由两种不同的导体组成，一种是铂-铑合金，另一种是铜、铁、镍或康铜等金属。
当这两种导体连接在两个不同温度的点上时，由于热电效应会产生一个热电动势，这个热电动势与两个温度之间的温差成正比。
热电偶的工作原理可用温度-电动势关系表达，常用公式为：\[E = S(T_2 - T_1)\]其中，E为热电动势，S为热电偶的灵敏度（也称为热电系数），T1和T2分别为热电偶的两个测温端温度。
根据热电偶的工作原理，可以通过测量热电动势来确定目标温度。
这通常通过将热电偶连接到一个电子测温仪或数据采集系统上，并根据热电动势的大小来计算出目标温度。
由于热电偶可以在较宽的温度范围内工作，并且具有较高的灵敏度和快速响应特性，因此在许多需要精确温度测量的场合都得到了广泛的应用。
热电偶具有许多优点，例如尺寸小、成本低、响应速度快、可在较宽的温度范围内工作等。
另外，由于热电偶可以直接测量温度差，因此可以减小由于环境温度变化引起的误差。
但是在应用中也有一定的局限性，如热电偶测温精度受到温度非线性、外界干扰、杂散热和接触电势等因素的影响。
由于热电偶的广泛应用和重要性，关于热电偶测温原理及其应用的研究论文也层出不穷。
热电偶测温原理及应用
热电偶测温原理及应用摘要热电偶测温在化工生产中有着重要的意义, 本文阐述了热电偶测温的原理及其应用。
关键词温度测温方法热电偶测温一、热电偶测温基本原理将两种不同材料(但符合一定要求)的导体或半导体A 和B 的任意一端焊接在一起就构成了热电偶。
组成热电偶的导体或半导体称为热电极, 被焊接的一端插入测温场所,称为工作端, 另一端称冷端。
当两端温度不同时就会有热电势产生, 它是测量温度的感温元件, 将温度信号转换为电信号再由仪表显示出来。
热电偶的测温原理就是利用了热电效应。
任意两种材质不同的金属导体或半导体A 和B 首尾连接成闭合回路, 只要两接点T1和T2 的温度不同, 就会产生热电势, 形成热电流, 这就是热电效应。
热电偶原理图热电势的大小与材质有关, 与热电偶两端的温差有关。
对应一定材质, 其两端的温度与热电势间有固定的函数关系, 利用这个关系就可以测出温度值来。
热电偶的热电势随温度的升高而增大, 其热电势的大小与热电偶的材料和热电偶两端的温度值有关, 而与热电极的长度、直径无关。
1 .热电偶的广义分类热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所为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。
非标准热电偶在使用范围或数量级上均不及标准热电偶, 一般也没有统一的分度表, 主要用于某些特殊场合的测量。
为了保证热电偶可靠、稳定地工作, 对它的结构要求是:组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;两个热电极彼此之间应很好地绝缘, 以防短路;补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;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。
热电偶测温原理
热电偶测温原理热电偶是一种常用的测温装置，利用材料的热电效应来实现温度的测量。
它在工业、化学、能源和医疗等领域广泛应用。
本文将详细介绍热电偶的测温原理及其应用。
一、热电偶原理热电偶由两种不同金属导线连接而成，这两种金属导线分别称为热电偶的两个导线材料。
热电偶的原理基于热电效应，即当两种不同金属导线的两个接触点处于不同温度时，会产生电动势（即热电势）。
热电势的大小与两种金属的热电特性相关，通常用温度差和导线材料的热电系数来描述。
热电势可以通过热电偶的两个接线端产生，并通过外部电路进行测量。
二、热电偶的工作原理热电偶的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 两个接触点处于不同温度下。
2. 温度差导致两个接触点间产生热电势。
3. 热电势通过热电偶中的导线传递。
4. 热电偶的两个接线端测得的热电势可转换为温度值。
热电偶通常由两个金属导线材料组成，如铜-铜镍合金、铁-常数电阻合金等。
其中，铜-铜镍合金是最为常见的热电偶类型，被广泛应用于工业控制领域。
三、热电偶的测温误差修正尽管热电偶是一种常用的测温装置，但其测量结果可能存在一定的误差。
这主要是由于热电偶的温度特性和外部环境条件的影响所致。
为了减小误差并提高测温的准确性，可以进行误差修正。
常见的修正方法包括冷端补偿、导线温度补偿和线性修正等。
通过这些修正方法，可更准确地获得热电偶的测量结果。
冷端补偿是热电偶测温中最常用的修正方法之一。
由于热电偶的冷端温度与环境温度会产生热电势的变化，因此需要通过冷端补偿来减小这种误差。
一般情况下，可以通过将冷端引线的温度补偿电压与温度成正比关系进行修正。
导线温度补偿是另一种常用的修正方法。
由于热电偶的导线温度会对温度测量结果产生影响，特别是在长距离导线中。
通过对线路中不同温度点的测量和补偿，可以减小导线温度对测温结果的影响。
线性修正方法是基于热电偶的线性特性进行误差修正。
通过测量热电偶输出电压与温度之间的线性关系，可以推导出修正公式。
热电偶测温原理及应用详解 共33页
温度变化，有专用集成电路，体积小、响应快、价
廉，测量150℃以下温度。
22.07.2019
5
第9讲 温度传感器原理与应用 -热电偶Thermoelectric Couple Sensors
一、热电偶的工作原理； 二、热电偶测温实验 三、热电偶测温基本定律 四、热电偶的冷端补偿及补偿导线
22.07.2019
1、热电效应
1821年，德！国物两理端学家温赛度贝不克用同两的种不导同体金属会组成闭合回路， 并用酒精灯产加热生其电中一动个势结点，发现放在回路中的指南针发生
偏转，如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热，指南针的偏转
角反而减小！。 两种不同的导体接在一
起会产生电动势
显然，指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路
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科学引领工程，工程引入课堂
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主讲: 邬文俊 讲师
设计和制作：何涛教授及工程测试技术基础课程教学团队
湖北工业大学机械学院
22.07.2019
1
概述
温度是物理现象中具有代表性的物理量 是十大计量单位之一 现代生活中温度测量和控制是不可缺少的，如 家用电器：电饭煲、电冰箱、空调、微波炉这些 家用电器中都少不了温度传感器。
6
YC-811 报警温度计
• 分辨率: 0.1°C/0.1°F • K Type:镍铬-镍硅热电偶 • 可测温度范围-200°C ~1372°C • 可设定上下限蜂鸣报警
实验：测冰水温度、测沸水温度（观察准确度和响应时间）
22.07.2019
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一、 热电偶的工作原理
热电极A
测量端
（热端、 工作端）
T
EAB(T)
双热电偶测温原理及其应用
双热电偶测温原理及其应用1. 什么是双热电偶？在我们日常生活中，温度无处不在。
无论是厨房里的锅碗瓢盆，还是实验室里的高科技设备，温度测量都是个大问题。
而“双热电偶”就是在这个温度测量的大舞台上，扮演着重要的角色。
简单来说，双热电偶是一种温度传感器，能快速、准确地测量物体的温度。
它的工作原理有点像魔术，但其实背后是个科学道理。
1.1 热电偶的构造热电偶是由两种不同的金属线组成的，它们的接头在测量时会产生电压。
这就像两位老朋友在一起聊天，聊得热火朝天，自然就能引出不少话题。
而当这两根金属线的接头处于不同温度时，它们就会产生一种叫做“热电效应”的神奇现象，电压的变化就能告诉我们温度的变化。
你看，这就是双热电偶的魔力所在！1.2 如何工作？双热电偶的工作原理其实不复杂。
假设你把热电偶的一端放在热水里，另一端则放在冰水中，热水的热量会让金属线的分子活动加剧，从而产生电压。
然后你把这个电压信号送给仪器，仪器就能通过校准好的公式，将这个电压转换成温度数值。
这就像是一场精彩的比赛，信号通过每个环节，最终传递到终点，给我们带来一个清晰的结果。
2. 双热电偶的应用说到双热电偶的应用，那可真是广泛得让人惊讶。
从日常生活到工业生产，它几乎无处不在。
2.1 工业测温在工业领域，双热电偶就像是工厂里的“温度侦探”。
无论是锅炉、炉子，还是化工厂的反应釜，它们都需要精确的温度监控。
想象一下，如果没有双热电偶，工人们在高温环境中工作，可能会造成安全隐患，甚至影响生产效率。
可有了它，这些问题都能迎刃而解。
2.2 家庭应用在我们的厨房里，双热电偶也大显身手。
无论是烤箱、油炸锅，还是电磁炉，温度控制都至关重要。
你可别小看了这小小的仪器，它能确保你的菜肴既美味又安全。
想象一下，正当你准备大展厨艺时，双热电偶会悄悄告诉你，油温是否适中，确保你不会因为油温过高而引发“火灾”，这可是大大的安全保障。
3. 优缺点当然，双热电偶也不是完美无缺的。
热电偶测温原理及其应用
题目：热电偶测温原理及其应用姓名：学号：专业：无机非金属材料工程班级: 无非一班院（系）：材料学院指导教师：一、热电偶简介热电温度记录仪常以热电偶作为测温元件.它广泛用来测量-200 ℃~1300 ℃范围内的温度，特殊情况下，可测至2800 ℃的高温或4K 的低温。
它具有结构简单，价格便宜，准确度高，测温范围广等特点。
由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测量、控制、以及对温度信号的放大变换都很方便，适用于远距离测量和自动控制。
在接触式测温法中，热电温度计的应用最普遍。
二、热电偶测温原理1.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。
2.测温原理: 热电偶的测温原理基于热电效应。
将两种不同材料的导体 A 和 B 串接成一个闭合回路，当两个接点 1 和 2 的温度不同时，如果T ＞T 0，在回路中就会产生热电动势，在回路中产生一定大小的电流，此种现象称为热电效应。
热电动势记为E AB，导体A 、B 称为热电极。
接点1 通常是焊接在一起的，测量时将它置于测温场所感受被测温度，故称为测量端（或工作端，热端）。
接点2 要求温度恒定，称为参考端（或冷端）。
3.热电效应导体A 和B 组成的热电偶闭合电路在两个接点处分别由e AB (T) 与e AB (T0 )两个接触电势，又因为T ＞T0，在导体A 和B 中还各有一个温差电势。
所以闭合回路总热电动势E AB (T,T0 ) 应为接触电动势和温差电势的代数和.4.闭合回路总热电动势对于已选定的热电偶，当参考温度恒定时，总热电动势就变成测量端温度T 的单值函数，即E AB ( T , T 0 )= f ( T ) 。
这就是热电偶测量温度的基本原理。
在实际测温时，必须在热电偶闭合回路中引入连接导线和仪表。
三、有关热电偶测温的基本原则1、均质导体定则:由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的横截面积，长度以及温度分布如何均不产生热电动势。
热电偶的原理,应用。
热电偶的原理及使用热力学温标1848年威廉•汤姆首先提出以热力学第二定律为基础，建立温度仅与热量有关，而与物质无关的热力学温标。
因是开尔文总结出来的，故又称开尔文温标，用符号K表示。
它是国际基本单位制之一。
根据热力学中的卡诺定理，如果在温度T1的热源与温度为T2的冷源之间实现了卡诺循环，则存在下列关系式Q1——热源给予热机的传热量Q2——热机传给冷源的传热量如果在式中再规定一个条件,就可以通过卡诺循环中的传热量来完全地确定温标。
1954年，国际计量会议选定水的三相点为273.16，并以它的1/273.16定为一度，这样热力学温标就完全确定了，即T=273.16(Q1/Q2)。
国际实用温标为解决国际上温度标准的同意及实用问题，国际上协商决定，建立一种既能体现热力学温度（即能保证一定的准确度），又使用方便、容易实现的温标，即国际实用温标International Practical Temperature Scale of 1968(简称IPTS-68)，又称国际温标。
1968年国际实用温标规定热力学温度是基本温度，用t表示，其单位是开尔文，符号为K。
1K定义为水三相点热力学温度的1/273.16，水的三相点是指纯水在固态、液态及气态三项平衡时的温度，热力学温标规定三相点温度为273.16 K，这是建立温标的惟一基准点。
注意：摄氏温度的分度值与开氏温度分度值相同，即温度间隔1K=1℃。
T0是在标准大气压下冰的融化温度，T0 = 273.15 K。
水的三相点温度比冰点高出0.01 K。
温差热电偶（简称热电偶）是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。
它除具有结构简单，测量范围宽、准确度高、热惯性小，输出信号为电信号便于远传或信号转换等优点外，还能用来测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。
微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。
一、热电偶的工作原理两种不同的导体或半导体A和B组合成如图所示闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这种现象叫做热电效应。
b型热电偶测温范围
B型热电偶测温范围1. 热电偶测温原理和应用领域简介热电偶是一种测温传感器，利用两个不同金属之间的热电效应来测量温度。
其中，B型热电偶（B-type thermocouple）的温度测量范围广泛应用于各种工业和实验室环境中。
热电偶测温的原理是基于热电效应，即当两个不同金属的焊点处于不同温度时，会产生一个热电势差。
B型热电偶使用铂作为正极，铑作为负极，能够在高温环境下提供较高的测温精度和稳定性。
由于B型热电偶具有很宽的测温范围，因此在许多特殊工况下得到广泛应用。
2. B型热电偶的测温范围B型热电偶的测温范围一般为-200℃至1800℃。
这个宽广的温度范围使得B型热电偶在许多高温环境下得到应用，例如高温炉、石油化工、冶金、航空航天等行业。
在低温端，B型热电偶能够测量到-200℃，可以用于低温实验室研究、超导材料等应用。
在高温端，B型热电偶能够测量到1800℃，可以满足大多数高温工况的需求。
比如，在石油化工行业中，B型热电偶常常被用于测量高温反应器中的温度，确保工艺的安全和稳定。
在冶金行业中，B型热电偶被广泛应用于高温炉、熔炼炉等设备的温度监测。
在航空航天领域，B型热电偶可以用于发动机温度的测量等。
3. B型热电偶测温范围的特性与限制尽管B型热电偶具有广泛的测温范围，但在实际应用中还需要考虑以下特性和限制：温度线性特性热电偶的温度测量是基于热电效应的，但不同金属材料的热电性能并非完全线性。
因此，在使用B型热电偶进行温度测量时，需要对热电偶的线性特性进行校准，以提高测温的准确性。
高温环境下的氧化问题B型热电偶在高温环境下容易受到氧化的影响，导致热电偶的电势发生变化。
为了解决这个问题，常常会在B型热电偶的保护管中注入适当的气体，如氮气或惰性气体，以减少氧化的影响。
温度响应时间B型热电偶的温度响应时间较长，尤其在高温场景下更为明显。
因此，在需要快速响应温度变化的应用中，可能需要选择其他温度传感器或采取相应的措施。
热电偶在电厂的应用
校验采用示值比较法，即比较标准热电偶
与被校热电偶在同一温度点的热电势差值。 对于廉价金属热电偶在３００℃以上使用 时，应增加１００℃校验点，校验时可在 水槽或油槽中与标准水银温度计进行比较。 ３００℃以上各点的校验是在管形电炉中 与二等或三等标准铂铑１０－铂热电偶进
行比较，用直流电位计测量热电偶热电势 值。
３．中间温度定律
热电偶ＡＢ在接点温度为t 1、t3时的热电势，等 于热电偶ＡＢ在接点温度分别为t1、t2和 t2、t3 时热电势的代数和，即
ＥAB (t 1,t3)=ＥAB (t1, t2 )+E AB (t2, t3)
1.为制订和使用热电偶分度表奠定了理论基础。 因为热电偶分度表给出了当冷端温度为0℃时的热 电势与热端温度的关系，根据中间温度定律，便 可计算出冷端温度不为0℃时的热电势。
铠装热电偶具有测量端热容量小、热惯性 小、反应快，挠性好，机械性能好，耐压、 耐强烈震动和冲击等特点，又可根据需要 来选用其长度，而且可安装在狭小的、需 要弯曲敷设热电偶的测温部位，能适应复 杂结构上的安装要求。已生产镍铬－镍硅、 镍铬－考铜和铂铑１０－铂、铂铑３０－ 铂铑６铠装热电偶，该热偶的外径由１２ mm到０.２５mm，其长度可达１００m以 上。
五、热电偶的基本定律及应用
利用热电偶测温时，在热电偶回路中必然 要接入与热电极材料不同的连接导线和测 量仪表。因此，由热电偶的测温原理可以 引出和证明热电偶三条基本定律 。
1. 均质导体定律
热电偶测温性能实验
热电偶测温性能实验一、实验目的了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、基本原理热电偶测温原理是利用热电效应。
当两种不同的金属组成回路，如两个接点有温度差，就会产生热电势，这就是热电效应。
温度高的接点称工作端，将其置于被测温度场，以相应电路就可间接测得被测温度值，温度低的接点就称冷端（也称自由端），冷端可以是室温值或经补偿后的 0ºC、25ºC。
冷热端温差越大，热电偶的输出电动势就越大，因此可以用热电动势大小衡量温度的大小。
常见的热电偶有 K（镍铬-镍硅或镍铝）、E（镍铬-康铜）等，并且有相应的分度表即参考端温度为 0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表，可以通过测量热电偶输出的热电动势再查分度表得到相应的温度值。
热电偶分度表是定义在热电偶的参考端为 0℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端温度值的对应关系。
热电偶测温时要对参考端进行补偿，计算公式：E(t,to)=E(t,to′）+E（to′，to）式中：E(t，to）是热电偶测量端温度为 t，参考端温度 to=0℃时的热电动势值；E（t，to′）是热电偶测量温度 t，参考端温度为 to′不等于 0℃的热电动势；E（to′，to）是热电偶测量端温度为 to′，参考端温度为 to=0℃的热电动势。
三、需用器件与单元K 型、E 型热电偶、温度测量控制仪、温度源、差动放大器、电压表、直流稳压电源+15V。
四、实验步骤：1、将温控表上的“加热”和“冷却”拨到内控，将 K、E 热电偶插到温度源的插孔中，K 型的自由端接到温度控制仪上标有传感器字样的插孔中。
然后将温度源的航空插头插入实验箱侧面的航空插头，将实验箱的+15V 电压、地接到温度源的 2-24V 上，将实验箱的多功能控制器 D0 两端接到温度源的风机电源 Di 上。
2、首先将差动放大器的输入端短接并接到地，然后将放大倍数顺时针旋转到底，调节调零电位器使输出电压为零。
去掉输入端的短接线，将 E 型热电偶的自由端与差动放大器的输入端相接（红色接正，蓝色接负），同时 E 型热电偶的蓝色接线端子接地。
燃气灶热电偶的应用与原理
燃气灶热电偶的应用与原理1. 热电偶的定义和原理热电偶是一种用于测量温度的传感器。
它由两种不同金属材料的导线构成，通常是铜和铜镍合金。
根据热电效应原理，当两种金属连接处存在温度差时，产生的热电势可以通过测量电压差来计算出温度的变化。
2. 燃气灶热电偶的应用燃气灶是日常生活中常见的厨房用具，用于烹饪食物。
为了保证燃气灶的安全性能，在燃气灶中通常会安装热电偶进行温度测量和火焰监测。
燃气灶热电偶主要应用在以下两个方面：2.1 温度测量燃气灶热电偶通常用于测量燃烧室内的温度变化。
通过测量温度，可以实时监测燃烧器的工作状态，从而调整燃气供应以保证燃烧的效率和安全。
2.2 火焰监测燃气灶热电偶还可以用于监测火焰的存在和消失。
当燃气灶点火时，热电偶会感应到火焰的热量并产生电信号。
如果热电偶检测不到火焰，会自动关闭燃气供应，以防止燃气泄漏引发事故。
3. 燃气灶热电偶的工作原理燃气灶热电偶的工作原理基于热电效应。
当热电偶的两端温度不一致时，热电效应会使得两端产生电势差。
燃气灶热电偶通过以下步骤实现温度测量和火焰监测：1.点火：当用户打开燃气灶的控制阀时，燃气会进入燃烧室。
同时，点火系统会产生火花点火，将燃气点燃。
在点火的过程中，热电偶的两端暴露在火焰中。
2.温度测量：热电偶的一端暴露在火焰中，受到火焰的加热。
另一端则处于常温环境中。
由于温度差异，热电偶会产生热电势差，可以通过测量两端的电压差来计算温度的变化。
3.火焰监测：当燃烧室内存在火焰时，由于火焰的热量，热电偶会产生热电势差，表示火焰存在。
如果热电偶检测不到火焰，热电势差会降低或消失，此时燃气灶会自动关闭燃气供应，以确保安全。
4. 燃气灶热电偶的优点燃气灶热电偶具有以下优点：•高温度测量范围：热电偶可以在高温环境下工作，适用于燃气灶的燃烧室测温。
•快速响应：由于热电偶是基于温度差测量原理，它的响应速度很快，可以实时监测温度和火焰变化。
•精准度高：热电偶可以提供精确的温度测量结果，满足燃气灶的控制要求。
热电偶测温电路
热电偶测温电路热电偶测温电路是一种常用的温度测量电路，利用热电偶产生的电压信号来测量物体的温度。
本文将介绍热电偶的原理和应用，以及构建热电偶测温电路的基本步骤和要点。
一、热电偶的原理和应用热电偶是利用两种或多种不同金属的热电效应产生电压信号的温度传感器。
当两种金属连接成闭合回路，形成一个金属电偶后，当两个接点处于不同温度时，会产生电动势差。
这个电动势差与金属的热电性质以及接点温度差有关，可以通过测量电动势差来计算出被测物体的温度。
热电偶具有测量范围广、响应速度快、精度高等优点，因此被广泛应用于工业生产和科学研究领域。
常见的应用包括温度控制、过程监控、热处理、燃烧控制等。
二、构建热电偶测温电路的基本步骤和要点1. 材料准备：准备好热电偶、引线、电源、放大电路等所需材料和设备。
2. 热电偶的连接：将热电偶的两个接点分别连接到放大电路的输入端，确保连接牢固可靠。
3. 引线的引出：将热电偶的引线引出测量现场，保持引线的良好绝缘和屏蔽，以避免外界干扰。
4. 电源的连接：将电源连接到放大电路，提供所需的工作电压。
5. 放大电路的调试：根据具体情况选择合适的放大电路并进行调试，以确保测量信号能够被准确放大并输出。
6. 温度显示和记录：连接合适的显示装置或记录装置，以实时显示或记录测量到的温度数值。
在构建热电偶测温电路时，需要注意以下要点：- 热电偶的选择：根据被测物体的温度范围和需求，选择适合的热电偶型号和材料。
- 引线的布线：引线的布线应尽量减少电磁干扰，避免与其他电路或设备共享同一电源线路。
- 温度补偿：对于远程测温或长引线测温，需要进行温度补偿，以减小引线的温度误差。
- 放大电路的选择：根据需要选择适当的放大电路，确保测量信号能够被放大和处理。
- 精度校准：热电偶测温电路在使用前需要进行精度校准，以确保测量结果的准确性。
三、总结热电偶测温电路是一种常用的温度测量电路，通过测量热电偶产生的电压信号来测量物体的温度。
热电偶测温的原理及其应用
热电偶测温的原理及其应用1. 热电偶测温的原理热电偶是一种常用的温度测量传感器，它基于热电效应原理工作。
热电效应是指在不同温度条件下的两种不同金属导体接触处，会产生电势差的现象。
热电偶由两种不同金属导体构成，常用的是铂铑合金和镍铬合金。
热电偶测温的原理是基于热电效应的温度-电势关系。
当热电偶的两端温度不同时，两种导体产生的电势差会发生变化。
这个电势差与温度之间存在着一种严格的函数关系，称为热电偶的温度-电势特性曲线。
2. 热电偶测温的优势热电偶测温具有以下几个优势：•广泛的测量范围：热电偶可以测量非常高的温度，一般可达1800°C，甚至更高。
•快速的响应速度：热电偶的响应速度非常快，通常在几十毫秒内就可以达到稳定状态。
•精度较高：热电偶测温的精度一般可以达到0.5°C，部分特殊型号的热电偶甚至可以达到0.1°C。
•结构简单：热电偶的结构非常简单，由两根不同金属导线焊接组成，易于制造和安装。
•可靠性高：热电偶具有较高的可靠性，能够在恶劣的工作环境下长期稳定工作。
3. 热电偶的应用领域热电偶在工业和科学领域有广泛的应用，以下是热电偶的一些典型应用场景：•工业生产过程控制：热电偶可以用于测量大型冶金炉、玻璃窑、陶瓷炉和高温熔炼炉等工业生产过程中的温度，实现温度的自动控制和监测。
•航空航天：热电偶可以用于航空航天领域中的高温环境下温度的测量，例如火箭发动机、航天器再入大气层时的温度监测等。
•电力行业：热电偶可以用于火力发电厂的锅炉燃烧温度监测，以及核电站中的燃料温度监测等。
•石油化工：热电偶可以用于原油精炼工艺中的温度测量，以及化工设备中的温度监测等。
•科学研究：热电偶在科学研究领域中也有广泛应用，例如地质勘探中温度的探测、实验室中的温度测量等。
4. 热电偶测温的注意事项在使用热电偶进行温度测量时，需要注意以下几点：•温度范围选择：不同的热电偶适用于不同的温度范围，应根据实际需要选择适合的热电偶型号。
热电偶测温原理的应用
热电偶测温原理的应用一、热电偶测温原理热电偶是一种常用的温度测量装置，主要由两种不同金属导线组合而成。
当两种金属导线的接点处被加热或冷却时，就会产生一个微小的电动势。
这个电动势与接点处的温度差成正比，可通过测量电动势来确定温度。
二、热电偶的组成热电偶主要由两个不同金属导线组成，分别称为热电偶的两个引线。
常见的热电偶引线材料有铜、镍、铬等。
根据不同的应用需求，可以选择不同材料的热电偶。
三、热电偶的工作原理1.当热电偶的接点处有温度差时，两个金属导线的电子会在接触点处发生转移。
这个转移过程会产生电势差，即热电势。
2.热电势的大小与温度差成正比，具体关系由热电偶材料的热电势系数决定。
3.当热电偶的两个引线连接到测量仪器上时，可以测量到热电势的大小，并通过标定曲线将热电势转化为温度值。
四、热电偶测温的应用热电偶是一种常用的温度测量装置，广泛应用于各个领域。
1. 工业过程控制在工业生产过程中，温度是一个重要的参数。
热电偶可以实时测量温度，并把温度值反馈给控制系统，用于控制和调节工艺参数，保证生产过程的安全和稳定。
2. 炉温测量热电偶可以用于高温环境下的温度测量，特别适用于炉温测量。
通过测量炉膛内的温度，可以控制炉温，保证生产过程的顺利进行。
3. 实验室研究在科学研究和实验室中，热电偶广泛用于温度测量。
无论是固体、液体还是气体的温度测量，热电偶都能够提供准确的温度值。
4. 医疗领域在医疗领域中，热电偶常用于体温测量。
其准确性和快速测量的特点使其成为医疗设备中不可或缺的一部分。
5. 热处理工艺热处理工艺中需要严格控制材料的温度，以达到所需的物理性能。
热电偶可以实时测量温度，并提供准确的温度值，对于控制热处理过程具有重要意义。
6. 空调系统热电偶可以用于空调系统中的温度测量，帮助系统自动控制室内温度，提供舒适的室内环境。
五、总结热电偶测温原理的应用广泛，涵盖了工业、实验室、医疗等领域。
通过测量热电势，我们可以得到准确的温度值，并用于控制和调节各种过程。
热电偶测温实验报告
热电偶测温实验报告热电偶测温实验报告引言：热电偶是一种常用的温度测量仪器，通过测量材料的温差产生电压信号，从而确定温度。
本次实验旨在探究热电偶测温的原理、应用以及实验过程中可能出现的误差和解决方法。
一、热电偶的原理热电偶的工作原理基于热电效应，即两种不同材料的接触处产生温度差时，会产生电势差。
热电偶由两种不同材料的导线组成，常见的有铜-常铁、铜-康铁、铜-镍等。
当热电偶的一端暴露在待测物体的温度下，另一端暴露在参比温度下，两端温度差会导致电势差的产生。
通过测量电势差，可以确定待测物体的温度。
二、热电偶的应用热电偶广泛应用于各个领域的温度测量中。
在工业生产中，热电偶被用于监测炉温、熔炼温度等高温环境下的温度变化。
在实验室中，热电偶被用于测量试验装置中的温度，以确保实验的准确性。
此外，热电偶还被应用于医疗、航空航天等领域，用于测量人体温度或者航天器件的工作温度。
三、实验过程1. 实验器材准备：热电偶、数字温度计、待测物体、冷却液等。
2. 实验步骤：a) 将热电偶的一端插入待测物体中，确保与物体接触良好。
b) 将热电偶的另一端连接到数字温度计上。
c) 打开数字温度计，记录显示的温度数值。
d) 若需要测量不同位置的温度，可移动热电偶的位置并记录相应的温度数值。
e) 在实验过程中，可以通过将热电偶的另一端浸入冷却液中，以校准温度计的准确性。
四、误差和解决方法在热电偶测温实验中，可能会出现以下误差：1. 环境温度变化引起的误差：热电偶的测温结果受到环境温度的影响，当环境温度发生变化时，可能会导致测量结果的偏差。
解决方法是在实验过程中保持环境温度的稳定，或者使用温度稳定的参比物体进行校准。
2. 热电偶接触不良引起的误差：热电偶的两端需要与待测物体和参比物体充分接触，否则会导致测量结果的不准确。
解决方法是确保热电偶与物体接触良好，可以使用导热胶固定热电偶，增加接触面积。
3. 线路电阻引起的误差：热电偶的测量信号需要通过导线传输，线路电阻会引起电压降，从而导致测量结果的偏差。
热电偶和热电阻测温原理
热电偶和热电阻测温原理热电偶和热电阻是常见的温度测量装置，主要应用于工业控制、实验室研究和医疗设备等领域。
本文将从热电偶和热电阻的原理、特点以及应用方面进行介绍。
一、热电偶的原理和特点热电偶是利用两种不同金属导线的热电势差来测量温度的装置。
其原理是基于热电效应，即当两种不同金属导线的两端温度不一致时，会在导线间产生一定的电势差。
这种电势差与温差成正比，通过测量电势差即可得到温度值。
热电偶的特点主要包括以下几个方面：1. 宽温度测量范围：热电偶可在-200℃至+1600℃的温度范围内进行测量，适用于各种温度环境。
2. 快速响应：热电偶的响应速度快，可以迅速反应温度变化，对于实时性要求较高的场合非常适用。
3. 高精度：热电偶可以达到较高的测温精度，一般可达到±0.5℃，在一些精密测量场合可以达到更高的精度要求。
4. 耐用性强：由于热电偶的结构简单，没有易损件，具有较强的耐用性，可以在恶劣的工作环境下正常工作。
二、热电阻的原理和特点热电阻是利用电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的装置。
其原理是通过测量电阻值的变化来推算温度值。
常见的热电阻材料有铂电阻、镍电阻等。
热电阻的特点主要包括以下几个方面：1. 稳定性高：热电阻的电阻值与温度呈线性关系，稳定性较好，可以达到较高的测温精度。
2. 精度高：热电阻的测温精度较高，一般可达到±0.1℃，在一些对温度要求较高的领域有着广泛应用。
3. 长期稳定：热电阻的使用寿命长，长期稳定性较好，不易受外界干扰。
4. 抗干扰能力强：热电阻的信号传输比较稳定，对电磁干扰的抗干扰能力较强。
三、热电偶和热电阻的应用1. 工业控制：热电偶和热电阻广泛应用于工业生产过程中的温度控制和监测，如炉温控制、液位控制、加热控制等。
2. 实验室研究：热电偶和热电阻在科学研究中被广泛应用，如化学反应过程中的温度测量、材料性能测试等。
3. 医疗设备：热电偶和热电阻用于医疗设备中的体温测量，如体温计等。
热电偶测温系统原理及应用
热电偶测温系统原理及应用热电偶测温系统是一种常用的温度测量技术，利用热电偶的热电效应来实现温度测量。
热电偶是由两种不同材料的导线组成，当两个导线的连接点处存在温度差时，就会产生一定的热电势。
通过测量这个热电势，可以推算出温度值。
热电偶测温系统具有测量范围广、响应速度快、精度高等优点，被广泛应用于工业生产、科学研究等领域。
热电偶的原理是基于热电效应，即当两个不同材料的导线形成闭合回路时，当两个连接点处存在温度差时，就会产生一定的热电势。
这是由于不同材料的导线的电子结构不同，在温度差的作用下，导致电子的迁移，从而产生电动势。
根据热电效应的不同特点，有多种不同类型的热电偶，如K型、J型、T型等。
热电偶测温系统由热电偶和温度显示仪器组成。
热电偶的作用是将温度转化为电信号，而温度显示仪器则负责接收并显示这个电信号，并将其转化为对应的温度值。
在实际应用中，热电偶测温系统通常需要校准，以确保测量的准确性。
校准的目的是通过比较热电偶测量的温度值与标准温度源测量的温度值之间的差异，对热电偶的测量误差进行修正。
热电偶测温系统具有广泛的应用领域。
在工业生产中，热电偶测温系统被广泛用于各种工艺过程的温度监测和控制，如钢铁冶炼、化工生产、玻璃制造等。
热电偶测温系统可以实时监测温度变化，并通过控制系统对温度进行调节，保证工艺过程的稳定性和安全性。
在科学研究中，热电偶测温系统也被广泛应用于实验室的温度测量和控制，如化学反应器、生物反应器等。
除了工业生产和科学研究，热电偶测温系统还被应用于环境监测、医疗设备等领域。
在环境监测中，热电偶测温系统可以用于测量室内外的温度变化，为建筑物的能源管理和室内环境控制提供数据支持。
在医疗设备中，热电偶测温系统可以用于体温测量，如体温计。
热电偶测温系统是一种常用的温度测量技术，利用热电效应实现温度测量。
它具有测量范围广、响应速度快、精度高等优点，并且在工业生产、科学研究、环境监测、医疗设备等领域有着广泛的应用。
热电偶测温原理及应用详解
普通装配型热电偶的外形
安装 螺纹
安装 法兰
课外实验
(3)参考端温度自动补偿法〔补偿电桥法〕： 补偿电桥法 是利用不平衡电桥产生的不平衡电压作为补偿信号, 来自动 补偿热电偶测量过程中因参考端温度不为0℃或变化而引起 热电势的变化值。
如下图, 不平衡电桥由三个电阻温度系数较小的锰铜丝 绕制的电阻r1、 r2 、r3、电阻温度系数较大的铜丝绕制的电 阻RCu 和稳压电源组成。
回路中总热电动势为：
EAB(T, T0A)=EEA(BT,(TT0,) T0)+ EAB(T)- EAB(T0)-EA(T, T0)
EAB(T0)
以顺时针为正
T
EAB(T)
T0 B EB(T,T0)
蓝色的为接触电势 绿色的为温差电势
假如A、B密度一样〔均质导体〕，那么不存在接触电动势， 两导体内温差电动势，大小相等，方向相反，总热电势为0。 即为均质导体定律
热电偶补偿导线
在实际测温时, 需要把热电偶输出的电势信号传输到远离现 场数十米的控制室里的显示仪表或控制仪表, 这样参考端温 度t0也比较稳定。热电偶一般做得较短 需要用导线将热电偶 的冷端延伸出来。工程中采用一种补偿导线, 它通常由两种 不同性质的廉价金属导线制成, 而且在0~100℃温度范围内, 要求补偿导线和所配热电偶具有一样的热电特性。
A
A
A
T
T0 = T
TC + Tc
热电偶的测温原理是什么
热电偶的测温原理是什么热电偶是一种常用的温度传感器，它利用热电效应来测量温度。
热电偶由两种不同金属导线组成，它们的接触处形成一个热电接头。
当这个接头处于不同温度时，就会产生热电势差，通过测量这个热电势差就可以得到温度值。
热电偶的测温原理是基于“塞贝克效应”和“皮尔斯效应”。
塞贝克效应是指当两种不同金属导体的接触点处于温度差时，会产生一个电动势。
而皮尔斯效应则是指当一个闭合电路中存在温度差时，会产生一个电动势。
热电偶就是利用这两种效应来测量温度的。
热电偶的工作原理可以简单概括为，当热电偶的两端分别处于不同温度时，两种金属导体的接触点会产生一个热电势差，这个热电势差与温度之间存在一定的函数关系。
通过测量这个热电势差，就可以得到温度值。
热电偶的测温原理还有一些特点和注意事项需要了解。
首先，热电偶的测温范围很广，可以覆盖从低温到高温的范围。
其次，热电偶的响应速度很快，可以实时反映温度变化。
此外，热电偶的精度也相对较高，可以满足大部分工业和实验室的测温需求。
在使用热电偶时，需要注意一些影响测量精度的因素。
首先是热电偶的保护和绝缘，因为热电偶的导线容易受到机械损坏和化学腐蚀，所以需要进行保护和绝缘处理。
其次是热电偶的接触问题，接触不良会导致测量不准确。
最后是热电偶的环境影响，温度、湿度、气压等环境因素都会对热电偶的测量结果产生影响。
总的来说，热电偶是一种简单、实用的温度传感器，其测温原理基于热电效应，通过测量热电势差来得到温度值。
在实际应用中，我们需要注意保护和绝缘热电偶、保证接触良好，并注意环境因素的影响，以确保测量结果的准确性和可靠性。
热电偶的工作原理及应用
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2
概述
现代楼宇自动化(电源管理、安全监测、照明控 制、空调控制、停车管理、水/废水管理和电梯监 控)中温度是不可缺少的，
红外人体探测器
2018/10/12
3
概述
现代工业中温度测量和控制是不可缺少的，
精确的烟草烘干
2018/10/12
木材烘干
4
概述
温度传感器的种类很多：
2、热电势的组成：
接触电势
当相互接触的两金属密度不同时产生接触电势。
温差电势
同一金属，若两端的温度不同则产生温差电势。
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接触电势
两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自 由电子的密度不同，在两金属A和B的接触点处会 发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大 的金属A扩散到密度小的金属B，使A失去电子带 正电，B得到电子带负电，从而产生接触电势。
A
＋
方向：从密度小指向 密度大的
接触电势的大小与温度有关
T
B
kT N AT E AB (T ) ln e N BT EAB（ T ）
式中: K——波尔兹曼常数; e——单位电荷电量; NAT、NBT——温度为T导体A、B的电子密度。 12
自由 电子
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两个结点处分别有两个接触电势，且方向相反。
Welcome to My Class
科学引领工程，工程引入课堂
工程测试技术基础 --湖北工业大学精品课程
主讲: 邬文俊 讲师
设计和制作：何涛教授及工程测试技术基础课程教学团队
湖北工业大学机械学院
2018/10/12 1
概述
温度是物理现象中具有代表性的物理量 是十大计量单位之一 现代生活中温度测量和控制是不可缺少的，如 家用电器：电饭煲、电冰箱、空调、微波炉这些 家用电器中都少不了温度传感器。
2、实际测量时冷端温度不为0度（中间温度定律 ） 冷端补偿
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热电偶补偿导线
在实际测温时, 需要把热电偶输出的电势信号传输到远离现
场数十米的控制室里的显示仪表或控制仪表 , 这样参考端温 度t0也比较稳定。热电偶一般做得较短 需要用导线将热电偶 的冷端延伸出来。工程中采用一种补偿导线 , 它通常由两种 不同性质的廉价金属导线制成 , 而且在 0~100℃温度范围内 , 要求补偿导线和所配热电偶具有相同的热电特性。
1)中间导体定律 在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要 其两端的温度相等，该导体的接入就不会影响热电 偶回路的总热电动势。 T T0
V
同时也解决了测量头热端远离冷端的问题，中间可 用其他导线连接。
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25
2) 中间温度定律 热电偶AB在接点温度为T、T0时的热电势EAB(T, T0） 等于热电偶AB在接点温度T、Tc和Tc、T0时的热电势的 代数和： EAB(T, T0）= EAB(T, Tc）+ EAB(Tc, T0） A A A T T0 = T T + Tc
整个回路中总的接触电动势为： A T
EAB(T0) EAB(T)
E AB (T ) E AB (T0 )
T0
B
kT N AT kT0 N AT0 ln ln e N BT e N BT0
以顺时针为正
如果两个结点的温度相同，T=T0，则总接触电动势为0 图中：NA>NB，T>T0
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T0
EB(T,T0)
EB (T , T0 ) EA (T , T0 )
EB (T , T0 ) E A (T , T0 )
T
T01 d ( N BT Nhomakorabea t ) K d N BT dt e
T
T0
1 d ( N AT t ) dt N AT dt
如果AB两金属的密度相同，则总温差电动势为0
温差电势
同一导体的两端温度不同时 , 高温端的电子能量要比低温端的电
子能量大, 因而从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高 温端的要多, 结果高温端因失去电子而带正电 , 低温端因获得多 余的电子而带负电, 因此, 在导体两端便形成温差电势。
EA(T,T0)
A
接触电势的大小与密度有关
E A (T , T0 )
实验：测冰水温度、测沸水温度（观察准确度和响应时间）
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一、 热电偶的工作原理
热电极A
测量端
（热端、 工作端） 结点1 nA>nB
热电势
A
热电极B 自由端
（冷端、 参考端） 结点2
B
结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。
2018/10/12 8
结论：
热电偶两结点所产生的总的热电势等于热端热电势与 冷端热电势之差，是两个结点的温差Δ t 的函数： EAB（T，T0）=eAB （ T ）- eAB （ T0 ）
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3、热电势与被测温度的关系：
（1）在总热电势中, 温差电势比接触电势小很多, 可 忽略不计, 热电偶的热电势可表示为： EAB(T, T0)=EAB(T)-EAB(T0) （2）对于已选定的热电偶, 当参考端温度T0恒定时, EAB (T0)=C为常数, 则总的热电势就只与温度T成单 值函数关系, 即 EAB(T, T0)= EAB(T)-C =f(T)
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结论：
接触电势
当相互接触的两金属的密度不同时产生接触电 势，其大小与结点的温度相关。
温差电势
同一金属，若两端的温度不同则产生温差电势， 其大小其密度相关。
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回路中总热电动势为：
EAB(T, T0)=EB(T, T0)+ EAB(T)- EAB(T0)-EA(T, T0) A EA(T,T0) EAB(T0) 以顺时针为正 T0 T 蓝色的为接触电势 EAB(T) 绿色的为温差电势 EB(T,T0) B
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冷端补偿方法
(1)参考端温度修正法：参考端温度不等于0℃, 则需要对
热电偶回路的电势值加以修正, 修正值为EAB(t0 , 0)。 经修正
后的实际热电势, 可由分度表中查出被测实际温度值。
EAB(T, 0）= EAB(T, T0）+ EAB(T0, 0）
(2)参考端0℃恒温法： 在实验室及精密测量中, 通常把参 考端放入装满冰水混合物的容器中, 以便参考端温度保持0℃.
2018/10/12 热电势与两个结点的温差 Δ t 成函数关系
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1、热电效应
！两端温度不同的导体会 1821年，德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合回路， 并用酒精灯加热其中一个结点，发现放在回路中的指南针发生 产生电动势 偏转，如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热，指南针的偏转 角反而减小。 ！两种不同的导体接在一
如何利用分度表 来确定温度？
2018/10/12 20
4、几种常用热电偶 分度号
名称
1000C 测量温度范围 热电势/ mV 4.834
B R S
K
铂铑30－铂铑6 50～1820 C 铂铑13—铂 铂铑10—铂
-50～1768 C 10.506 -50～1768 C 9.587
镍铬－镍铬 (铝) -200～1372 C 41.276 镍铬－铜镍 (康 －270～800 铜) C
T ＋
自由 电子
方向：从低温指向高温
T0
K e
T
T0
1 d ( N AT t ) dt N AT dt
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式中: K——波尔兹曼常数; e——单位电荷电量; NAT——温度为T导体A的电子密度。
14
整个回路中总的温差电动势为： 以顺时针为正 A T B
K e
EA(T,T0)
E
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——?
21
几种常用热电偶的热电势与温度的关系 曲线分析 结论：
哪几种热电偶的 测温上限较高？
哪一种热电偶的 灵敏度较高？
哪一种热电偶的 灵敏度较低？ 哪几种热电偶的 线性较差？
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为什么所有的曲线均过原点（零度点）？ 22
二、热电偶测温实验
• 测出变色涂料的变色温度 • 超温报警实验
显然，指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路 中流动，电流的强弱与两个结点的温差有关。
起会产生电动势
？能用来制作传感器吗
将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路，当 两个接点温度不同时，在回路中就会产生热电势，形 A 成电流，此现象称为热电效应。 T T 10 2018/10/12 0 B
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5
第9讲 温度传感器原理与应用 -热电偶Thermoelectric Couple Sensors 一、热电偶的工作原理；
二、热电偶测温实验
三、热电偶测温基本定律 四、热电偶的冷端补偿及补偿导线
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YC-811 报警温度计
• • • • 分辨率: 0.1°C/0.1°F K Type:镍铬-镍硅热电偶 可测温度范围-200°C ~1372°C 可设定上下限蜂鸣报警
CPU散热风扇
低温时显示蓝色温度升高后变为红色
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问题：
• 1、测量时，热端在哪？冷端在哪？热电势 是用什么检测仪表测量的？测量仪表的导 线与热电阻的导体不同，是不是会对测量 结果产生影响？ • 2、冷端怎么保持0度？若是不为0度怎么办？
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24
三、热电偶测温基本定律