第5章热电式传感器习题

第5章 热电式传感器习题

1、 热电偶结构由哪几部分组成

2、 用热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿其冷端温度补偿的方法有哪几种

3、热电阻温度计有哪些主要优点

4、 已知铜热电阻—Cul00的百度电阻比W(100)=，当用此热电阻测量50℃温 度时，其电阻值为多少若测温时的电阻值为92Ω，则被测温度是多少

解：由 W （100）=R 100 /R 0 =，则其灵敏度为

()

C 42010042010010042010042101000000100o /..R .R R .R R K Ω=⨯==-=--= 则温度为50℃时，其电阻值为

R 50 = R 0 +K×50=100+×50=121()

当R t =92时，由R t = R 0 +Kt ，得

t=( R t ﹣R 0)/K=(92﹣100)/=﹣19(℃)

5、 将一灵敏度为℃的热电偶与电位计相连接测量其热电势，电位计接线端是30℃，若电位计上读数是60mV ，热电偶的热端温度是多少

解： C C C mV mV t ︒=︒+︒=78030/08.060

6、参考电极定律有何实际意义已知在某特定条件下材料A 与铂配对的热电势为，材料B 与铂配对的热电势是，求出在此特定条件下，材料A 与材料B 配对后的热电势。 解：由标准电极定律

E (T,T 0 )=E A 铂(T,T 0 )﹣E B 铂 (T,T 0 )

=﹣=(mV)

7、 镍铬—镍硅热电偶灵敏度为℃，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50℃，试求热电势大小。

解： E(1200,50)= (120050)×=46(mV)

8、 热电偶温度传感器的输入电路如习题图7-20所示，已知铂铑—铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热电势波动为6µV/℃，桥路中供桥电压为4V ，三个锰铜电阻(R l 、R 2、R 3)的阻值均为1Ω，铜电阻的电阻温度系数为α=℃，已知当温度为0℃时电桥平衡，为了使热电偶的冷端温度在0~50℃范围其热电势得到完全

补偿，试求可调电阻的阻值只R 5。

解：热电偶冷端补偿电势

E(t,0)=kt ，

式中，k 为热电偶灵敏度(k=6V/℃)，

而补偿电桥输出电压（见习题图7-20） t U R t R U R R U U i i αα4440==∆⋅=

冷端补偿时有 V k U t U kt i i μαα6000004.06444=⨯==⇒==6mV

根据电桥电路，其等效电路为R 1、R cu 和R 2、R 3分别串联后再并联，然后与电源、R 串联，桥臂电阻串并联后为1Ω，由此可得

1×U i =1E/(R+1)

所以 R=E/ U i ﹣1=4000/6﹣1=(Ω)

9、在某一瞬间，电阻温度计上指示温度θ2=50℃，而实际温度θ1=100℃，设电阻温度计的动态关系为

)(212θθθ-=k dt d 其中，k=s 。试确定温度计达到稳定读数θ1)所需时间。

解：θ2 从50℃上升到θ1 =×100=99.5℃

()kdt d k dt d =θ-θθ⇒θ-θ=θ2

12212

()()⎰⎰⎰⎰=---=-t t dt k d kdt d 05.050212105

.9950212θθθθθθθ ()()s t kt 232.05.050ln ln 5.05021==⇒=--θθ 10、 某热敏电阻，其B 值为2900K ，若冰点电阻为500KΩ，求热敏电阻在100℃时的

阻值。

解：T 0 =0℃=273K ，R 0 =500k ；T=100℃=373K

则

R 373 =R 273 e 2900(1/3731/273) =(k )