YONKO-CW多路K型热电偶温度测试仪说明书(试用版)
YONKO-CW温度测控仪说明书
试用版
产品名称：YONKO-CW温度测控仪
文件编号：YK-CW-001
永珂设计工作室
2012年12月21日
目录
一、概述 (1)
二、基本参数 (1)
三、仪器结构及原理 (2)
3.1 仪器面板结构及相关控件功能 (2)
3.2 仪器工作原理 (5)
四、仪器的安装以及注意事项 (5)
五、仪器的使用说明 (6)
5.1 仪器的工作模式 (6)
5.2 常用的操作步骤 (6)
5.3 仪器使用注意事项 (7)
六、YONKO TEMP TEST软件使用说明 (7)
6.1 您想将仪器存储器里面保存的测试数据上传到计算机 (8)
6.2 您想对已上传的数据进行基本分析 (8)
6.3您想实时监控某一通道的温度值或者邮件(短信)报警 (9)
七、仪器维护以及保养 (11)
八、永珂设计工作室联系方式 (11)
一、概述
本说明书专用于我工作室设计制作的YONKO-CW系列测温仪(下称仪器或者测温仪)。凡本说明书未提及的地方，请参照相关国家标准以及行业标准执行。
YONKO-CW测温仪使用K型热电偶作为温度传感器，K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度，具有测量精度高、测量范围广、构造简单、使用方便等特点。采用优质模数转换器以及处理器等芯片，性能可靠，耐用稳定。
注：YONKO-CW-A测温仪作为计量器具以外的用途使用。
二、基本参数
三、仪器结构及原理
3.1 仪器面板结构及相关控件功能
3.1.1 仪器前面板
如图3-2所示，为仪器前面板，包括显示器和控制按键。
显示器左边三位(“采集次数/自采设置”显示区)代表采集次数或者自动采集时设定的温度值，中间两位(“通道号/数”显示区)代表通道号或者通道设定时的通道数，最右边三位(“测量值”显示区)代表测量值。
按键上排从左到右依次为“设通道数”“采集”“查询”“上翻”“确定”，按键上排从左到右依次为“轮选/温设”“自采/通讯”“实时监控”“下翻”“结束”。
各个按键的功能如下：
“设通道数”：在普通模式(见5.1)下，进入设定通道数，通道数的范围为：1≤通道数≤16，默认值为1。
“采集”：手动采集，按下此键一次，仪器采集一次测试数并记录在存储芯片。
“查询”：进入查询模式(见5.1)，查询模式下可对手动采集以及自动采集的测试数据进行查询。
“上翻”：按下此键，对应的定义量加一。
“确定”：对做出的修改进行确认。
“轮选/温设”：在普通模式下，设定温度控制值(限于第一通道)；在查询模式下，在设定采集次数和通道号之间跳转，此时“选择次数”“选择通道”指示灯会有对应的亮灭。
“自采/通讯”:在普通模式下，设定自动采集的时间间隔；在查询模式下，可与计算机进行串行通讯。
“实时监控”：在普通模式下，与软件YONKO TEMP TEST配合进行温度实时监控。
“下翻”：按下此键，对应的定义量减一。
“结束”：结束自动采集模式(见5.1)、查询模式等。
图3-1 仪器正面图
图3-2 仪器前面板示意图
各个指示灯表达的含义如下：
“选择次数LED1”：在查询模式下时灯亮表示正在对采集次数设定。
“选择通道LED2”：在查询模式下时灯亮表示正在对通道号设定。
“自采指示LED3”：灯闪烁时表示对自动采集时间间隔的设定，灯亮时表示正在进行自动采集。
“温控指示LED4”：灯亮表示正在进行温度调节注2。
3.1.2 仪器后面板
如图3-6，为仪器后面板示意图，包括了传感器接口、电源接口、通讯接口
以及采集接口、开关等。
传感器接口：CH1-CH10，为10个K型热电偶接口通道。另，侧面板还有6个通道为CH11-CH16。
电源接口：可接12V蓄电池或者12V直流电源适配器，图识为“DC12V”,仪器内部可选配9V充电电池，充足电注3可为仪器续航3小时左右。
图3-4 后面板DC 12V电源接线示意图
温控接口：第一通道温度调节信号输出。
采集接口：外接采集控制，与前面板“采集”按钮功能相同。
图3-5 仪器后面板
图3-6 仪器后面板示意图
电源开关：控制开闭仪器电源。
3.2 仪器工作原理
图3-7 测温仪系统原理图
如图3-7所示为硬件系统原理，K型热电偶信号经模数转换为12位数字信号，经模拟开关整合后传入处理器，处理器根据控制装置的指示决定测试数据等显示或者存储。
四、仪器的安装以及注意事项
1、在使用过程中，应保证仪器在干燥、低振动、低电磁辐射等的适宜环境中使用，避免碰撞、跌落等任何有损仪器机电性能的行为。
2、热电偶传感器与接头的接线方法
图4-1 热电偶传感器与接头的接线图
五、仪器的使用说明
5.1 仪器的工作模式
5.1.1普通模式
即打开电源开关后仪器进入的工作状态，在普通模式下，可以设置通道数、设置温控的设定值、设置自动采集的时间间隔。
设置通道数：点击“设通道数”按键，通过“上翻”“下翻”按键来设置通道数，对应的数值在显示器中间两位(“通道号/数”显示区)显示,设置完成后点击“确认”按键完成设置。
设置温控的设定值：点击“轮选/温设”按钮设定温控的设定值，默认为50℃，可通过“上翻”“下翻”按键修改，结果在显示器前三位(“采集次数/自采设置”显示区)显示，最后点击“确定”确认修改。假设温度调节的设定值为x℃，当x-2≤测量值≤x+2时，温控指示灯LED4灭，不加热也不散热；当测量值≥x+2或者测量值≤x-2时，温控指示灯LED4亮，进行散热或者加热注2。
设置自动采集的时间间隔：点击“自采/通讯”设定自动采集的时间间隔,此时“自采指示”指示灯LED3闪烁，通过“上翻”“下翻”按键修改，结果在显示器前三位(“采集次数/自采设置”显示区)显示，最后点击“确定”确认修改并开始自动采集，“自采指示”指示灯LED3亮。若想结束自动采集，点击“结束”按键即可。
5.1.2 查询模式
点击“查询”按键即进入查询模式，在查询模式下，可以查询结果、通讯。
查询结果：查询结果的前提是已进行采集保存温度测试数据。点击“轮选/温设”按键可以切换选择采集次数或者通道号，对应的指示灯会点亮，再通过“上翻”“下翻”按钮来修改采集次数或者通道号，测试结果在显示器靠右三位(“测量值”显示区)显示。
通讯：点击“自采/通讯”按键，与软件YONKO TEMP TEST配合可与上位机进行通讯。
最后，点击“结束”按键结束查询模式，指示灯灭，进入普通模式。
5.1.3 自动采集模式
普通模式下点击“自采/通讯”进入自动采集模式。
5.2 常用的操作步骤
5.2.1 您想在设置通道数并显示器轮流显示各个通道的测试数据
1、打开电源开关进入普通模式，显示器将会显示“000 01 xxx”，
默认只有第一通道在进行测试；
2、点击前面板“设通道数”按钮，点击“上翻”“下翻”键，增加或
减小仪器轮流显示或者采集温度数据的通道数，通道数设置值在显示器“通道号/数”显示区显示，例如显示器显示“xxx 08 xxx”表示通道数设置为8个通道，执行 5.2.1\3 注5操作后显示器会从通道1、通道2……通道8依次轮流显示各个通道的温度测试值；
3、点击前面板“确定”键完成设置，至此，显示器将轮流显示各个通
道的温度测试数据，例如显示器显示“xxx 04 123”表示第4通道的温度值为123℃。
5.2.2 您想保存各个通道测试数据到仪器存储器里面
1、开启电源、设置通道数等操作请参照5.2.1 的说明；
2、点击前面板“采集”键，将保存各个通道的温度测试数据到存储器，显
示器“采集次数/自采设置”显示区的数值加一。
5.2.3 您想进行定时自动采集各个通道的测试数据并保存到仪器存储器里
面
1、开启电源、设置通道数等操作请参照5.2.1 的说明；
2、点击前面板“自采/通讯”键进入自动采集模式，此时“自采指示”
指示灯LED3闪烁，通过“上翻”“下翻”按键修改自动采集的时间间隔，结果在显示器“采集次数/自采设置”显示区显示，例如显示器显示“025 xx xxx”表示自动采集的时间间隔为25个计时单位(注：1个计时单位约0.55s)。
最后点击“确定”确认修改并开始自动采集，“自采指示”指示灯LED3亮。
若想结束自动采集，点击“结束”按键即可。
5.2.4 您想测控第1通道被测物理量的温度(YONKO-CW-A未开通此功能)
5.2.5 您想查询仪器存储器里存储的测试数据
1、在仪器开机状态下，点击“查询”按键即进入查询模式；
2、点击“轮选/温设”按键可以切换选择采集次数或者通道号，对应
的指示灯会点亮，再通过“上翻”“下翻”按钮来修改采集次数或者通道号，测试结果在显示器“测量值”显示区显示，例如显示器显示“012 06 125”，表示仪器第6通道的第12次采集的温度数据为125℃;
3、若想结束查询，点击“结束”按键即可。
5.2.6 您想将仪器存储器里面的数据上传到计算机里面显示或者进行基本
分析
详见6.1和6.2。
5.2.7 您想实时监控某一通道的测试数据或者邮件(短信)报警
详见6.3。
5.3 仪器使用注意事项
1、显示器“测量值”显示区显示“999”可能表示热电偶断偶，也可能
表示该通道的温度值为999℃，请使用者根据具体工况判断。
六、YONKO TEMP TEST软件使用说明
YONKO TEMP TEST软件适合在windows操作系统下使用,有可能不支持win 8以上的版本。由于软件含有邮件模块，可能会被360等杀毒软件误报木马,请您放心使用并将其添加到信任列表。在您使用之前最好模拟工况调试您将要使用到的功能，以便设置计算机系统或者安全软件对本软件的一些不必要拦截。您可能需要到的信息请打开软件界面，查看“帮助”文件获取帮助。
下面为您详细介绍软件操作步骤：
6.1 您想将仪器存储器里面保存的测试数据上传到计算机
1、首先应保证仪器存储器里面存储有温度测试数据；
2、需要用仪器随机数据线将仪器通讯接口与计算机串口连接，假如您的计算机没有串口，那么我们为您提供了USB 转串口的解决方案，USB 转串口方案如下：
(1)将USB转串口线的USB端插入计算机的USB接口；
(2)打开程序包里面USB2COM驱动文件夹，运行程序CH340SER.EXE；
(3)右击计算机中“我的电脑”→点击“属性”→点击“硬件”→点击“设备管理器”→点击“属性”→点击“端口”，找到形如"USB-SEARIAL CH340 (COM x)"的项目，例如有"USB-SEARIAL CH340 (COM 3)"项目，括号里面的COM3就是没有其他设备或者程序占用下您可以使用的串口号；
3、打开YONKO TEMP TEST软件，出现如图6-1界面。在请选择串口下拉框中选择串口号，串口号查询方法可参照6.1 \2(3) 或者软件帮助文档；
图6-1 YONKO TEMP TEST 软件主界面
4、点击软件界面“导入数据”命令按钮，界面图片区会提示“请稍等，正在进行握手…”；
5、打开仪器，点击前面板“查询”键进入查询模式，此时LED1、LED2、LED3亮，再点击“自采/通讯”键，此时LED1 闪烁，按“上翻”“下翻”键设置需要上传的数据组数，设置完成后点击“确定”键即向计算机上传仪器存储器里面存储的温度测试数据，此时软件界面图片区会提示上传数据的进程；
6、上传完毕，会弹出保存对话框，选择保存文件名以及路径后即完成上传数据操作。
6.2 您想对已上传的数据进行基本分析
1、打开软件界面，如图6-1；
2、点击“基本分析”按钮打开基本分析界面，显示如图6-2；
3、点击“打开数据”按钮，打开您在6.1 中所上传的数据；
4、在“选择通道”下拉框中选择您需要分析哪一通道的数据，之后就会在基本分析界面显示分析结果。
图6-2 基本分析界面
6.3您想实时监控某一通道的温度值或者邮件(短信)报警
1、确保仪器将用到的通道插入K型热电偶传感器；
2、执行6.1\2、6.1\3项操作；
3、点击软件界面“实时监控”按钮打开实时监控界面，如图6-3、图6-4；
图6-3 实时监控界面(未开启短信报警)
图6-4 实时监控界面(开启短信报警)
4、在选择通道下拉框中选择您将要用到的仪器通道；
5、选择是否开启邮件(短信)报警
(1)不开启邮件(短信)报警
如图6-3。
①点击实时监控界面中“开始监控”按钮，界面绘图区上方提示“请
稍等，正在和测温仪连接…”；
②打开仪器，在仪器普通模式下，点击前面板“实时监控”键。
③此时仪器显示器“通道号/数”显示区会显示您在6.3\4中设定的通
道号，软件实时监控界面绘图区上方提示“连接成功，正在开启监
控…”，表示仪器与计算机连接成功，请稍等片刻即可显示监控结果。
若3秒钟内未出现提示，请重复 6.3\5\(1)\②的操作。
(2) 开启邮件(短信)报警注4
①选择界面“开启短信报警”复选框，出现如图6-4界面；
②填写“设定限值”，一旦被测通道温度大于此值，报警指示灯将会变红；
④填写“手机号码”，被测通道温度持续大于“设定限值”30秒，将向
设定手机号发送报警短信；
⑤点击“邮箱设置”按钮，打开邮箱设置界面，如图6-5，填写您已
经注册的邮箱账号密码，选择邮箱服务器。这个邮箱是用作报警邮件
(短信)发送之用；
⑥执行6.3\5\(1)系列操作。
图6-5 邮箱设置界面
6、点击实时监控界面“开始监控”按钮，此时界面右边绘图区提示“请稍等，正在和测温仪连接…”
7、打开仪器，进入普通模式，长按3秒前面板“实时监控”键，此时LED1、LED2、LED3亮，显示器“通道号/数”显示区显示您在6.3\4中设置的通道号，软件右边绘图区提示“连接成功，正在开启监控…”，此时表示设置值成功，稍等片刻软件界面将会显示监控结果。若未出现以上提示，请重复6.3\7或者整个6.3操作步骤。
8、监控温度测试数据保存在“软件所在文件夹\program files\data\monitor_data.txt “文本文档注6。
七、仪器维护以及保养
仪器工作时会受到环境温度、湿度、电磁场以及元器件老化等自身因素的干扰对测试结果产生不良的影响，在使用仪器过程中注意定期自检与送检，校准仪器。
八、永珂设计工作室联系方式
请关注永珂设计的QQ空间(https://www.360docs.net/doc/a44655805.html,)、百度空间(https://www.360docs.net/doc/a44655805.html,/p/QQ2531263726)、网易博客(https://www.360docs.net/doc/a44655805.html,/)等了解关于仪器的最新升级等通知以及其他产品介绍等。永珂设计追求永远可靠的机电液计算机解决方案设计及制作。
未尽事宜，请联系我工作室。
Q Q :2531263726 永珂设计
淘宝店址：https://www.360docs.net/doc/a44655805.html,/
注释
注1：存储数据组数的计算公式为：存储数据组数=4093/(2×通道数)，向下取整，存储器大小可根据用户需要扩展；
注2：进行温度调节(控制)需增加相关的硬件，例如加热器、热交换散热装置等。YONKO-CW-A没有此功能。
注3：仪器内置电池充电方法：关闭仪器电源开关，将内置电池充电专用线的一头插入仪器“DC12V”电源接口，另一端接入9V电池充电器；
注4：开启短信报警：现支持移动手机号，并且该手机号需要开启139邮箱。步骤为：
(1)首先得保证您的监控计算机网络通畅；
(2)您有一个移动手机号，并且开通了139邮箱。登陆139邮箱(网址：https://www.360docs.net/doc/a44655805.html,/)→设置→邮件到达通知，设置手机接收时间段，手机接收方式设置为长短信；
(3)你还需要另外一个邮箱来发送报警邮件(短信)，当然也可以是注4(2) 中所指的那个139邮箱。
注5：5.2.1\3，表示5.2.1节第3小项，下同类推；
注6：假如您想保存监控数据，请监控结束后将monitor_data.txt文件移动至他处或者将此文件更名，因为下次监控时这个文件将被覆盖。假如您想将监控数据保存在电子表格(如excel)中，请只需将txt文档以excel方式打开即可(例如，右键txt文档→打开方式→microsoft office excel)。
工业热电偶常识
工业热电偶常识
工业热电偶常识 ●概述 工业热电偶作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用， 它可以直接测量各种生产过程中0~1800℃范围的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。 若配接输出4~20mA、0~10V等标准电流、电压信号的温度变送器，使用更加方便、可靠。 ●结构与原理 装配式热电偶是由感温元件（热电偶芯）、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。 铠装式热电偶比装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点。适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合，它的外保护管采用不同材料的不锈钢管（适合不同使用温度的需要），内充满高密度氧化物质绝缘体，非常适合安装在环境恶劣的场合。 隔爆式热电偶通常用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体。如果使用普通热电偶极易引起环境气体爆炸，因此在这种场合必须使用隔爆热电偶。 热电偶的工作原理是：两种不同成份的导体，两端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端（热端），接线端子端叫冷端，当热端和冷端存在温差时，就会在回路里产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值，电动势随温度升高而增长。 热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关，和热电偶的长短粗细无关。 ●热电偶的种类 热电偶的主要种类区别在其热电偶芯（两根偶丝）的材质不同而不同，它所输出的电动势也不同，杭州热电偶厂生产的热电偶主要有以下几种（见下表），完全按国家的行业标准生产，并且与国际电工委员会IEC标准等同，所以产品完全全可以替代进口，也
完全可以与 名称 型号 （代号） 分 度号 测温范 围（℃） 允许偏差 （℃） 镍铬-镍硅WRN K0—1200 ±2.5或 0.75%︱t︱ 镍铬-铜镍WRE E0—900 ±2.5或 0.75%︱t︱ 铂铑10-铂WRP S0—1600 ±1.5或 0.25%︱t︱ 铂铑30-铂铑6WRR B 600— 1700 ±1.5或 0.25%︱t︱ 铜-铜镍WRC T -40— 350 ±1.0或 0.75%︱t︱ 铁-铜镍WRF J -40— 750 ±2.5或 0.75%︱t︱ 说明：表中“t”为实测温度；代号后加“K”字即为铠装式热电偶。
热电偶温度传感器设计报告
传感器课程设计 设计题目：热电偶温度传感器 2010年12月30日 目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)
3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言 随着信息时代的到来，传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种
类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集，而且因信号性质的不同，还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此，触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。 而在所有的传感器中，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。 因此，我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用，可以适用于试验和科研中，测量为温度范围：-200 ℃ ~500 ℃，电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器，考虑到制作材料相对便宜，我们选择了铜-铜镍（康铜）。在选择测量电路时，我们从简单，符合测量范围要求及热电偶的技术特性，我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差（0.5 ℃或0.004x|t|）相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高，稳定好，低温时灵敏度高，价格低廉。能较好的满足测量范围。 热电偶同其它种温度计相比具有如下特点： a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便， ·结构简单，制造容易， ·价格便宜， ·惰性小，
热电偶测温基本原理
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。 A,B 两种导体，一端通过焊接形成结点，为工作端，位于待测介质。另一端接测温仪表，为参考端。为更好地理解下面的内容，我们将以上测温回路中形成的热电动势表示为EAB(T1,T0),理解为：A、B两种导体组成的热电偶，工作端温度为T1,参考端温度为T0，形成的热电动势为EAB(T1,T0)。 需要特别强调的是：热电偶测温，归根结底是测量热电偶两端的热电动势。测量仪表能够让我们看到温度数值，是因为它已经将热电动势转换成了温度。 图中，工作端温度T1, A、B与C、D连接处温度为T2，测量仪表端(参考端)温度为T0。 我们可以把总回路的总电动势E 分成两段热电动势的和，即A、B为一段，热电动势为EAB(T1,T2)，C、D为另一段，热电动势为ECD(T2,T0), 即： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0) (热电偶中间导体定律) (1)
在上图中，如果C、D的材质和A、B完全一样，即C即为A，D即为B,相当于热电偶A、B 在T2(中间温度)处产生了一个连接点，此时，回路总电势为： E= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (热电偶中间温度定 律) (2) 从式(2)我们可以看出，只要是相同的热电偶，中间产生了连接点，则总电势与连接点的温度(中间温度)无关，而只与工作端和参考端的温度有关。这正是我们希望得到的。我们在热电偶布线中，不需要考虑中间有没有连接点，也不需要考虑连接点的温度，而是和一根热电偶连接到介质和测量仪表一样。 再来比较式(2)和式(1)。如果我们能找到某种材料C、D，它能满足： ECD(T2,T0)= EAB(T2,T0) (3) 则式(1)成为： E= EAB(T1,T2)+ ECD(T2,T0)= EAB(T1,T2)+ EAB(T2,T0)= EAB(T1,T0) (4) 满足式(3)的材料C、D我们称为热电偶A、B的补偿导线。 式(4)还告诉我们，使用了补偿导线，我们将T2延伸到了T0，但最后我们的测量结果与T2无关，这样我们也可以理解为，因为我们使用了导线C、D，是它补偿了T2处连接所产生的附加电势，而使得我们最终测量不需要再考虑T2，这也是C、D为什么叫补偿导线的原因， 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。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℃。
热电偶安装手册(中英文)
WR系列热电偶 WR Series Thermocouple WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 使用安装手册Installation & Operation Manual 安徽天康（集团）股份有限公司Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd
目录 Index 1、概述General Description (1) 2、工作原理Operation Theory (1) 3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation & Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9)
1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-40～1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度； As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-200～500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃. 2、工作原理Operation Theory1 热电偶工作原理Operation Theory of Thermocouple 热电偶工作原理是基于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。 热电偶由两根不同导线(热电极)A和B组成，它们的一端T1是互相焊接的，形成热电偶的测量端T1(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中；而热电偶的另一端T0(参比端或自由端)则与显示仪表相连，如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。 热电偶的热电动势随着测量端温度的升高而增大，它的大小只与热电偶的材料和热电偶两端的温度有关，而与热电级的长度、直径无关。 Thermocouple is based on physical phenomenon that two conductor of different materials is connected to form return circuit, when temperature on both contact is different, it results in thermoelectric potential in return circuit. 热电阻工作原理Operation Theory of Thermal Resistance 热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上，当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。 制造热电阻的材料应具有以下特点：大的温度系数，大的电阻率，稳定的化学物理性能和良好的复现性等。在现有的各种纯金属中，铂、铜和镍是制造热电阻的最合适的材料。其中铂因具有易于提纯，在氧化性介质中具有高的稳定性以及良好的复现性等显著的优点，而成为制造热电阻的理想材料。 It is based on that temperature change of material results in change of its resistance. When resistance value changes, the working instrument will display relevant temperature. 3、结构Configuration 感温元件直径及材料Diameter & Material of Thermal Elements 热电偶Thermocouple
热电偶测温原理及常见故障
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： 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．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，如图所示。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。 常用的热电偶材料有： 热电偶分度号热电极材料 正极负极 S 铂铑10 纯铂 R 铂铑13 纯铂 B 铂铑30 铂铑6 K 镍铬镍硅 T 纯铜铜镍 J 铁铜镍 N 镍铬硅镍硅 E 镍铬铜镍 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。 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℃。 热电偶冷端补偿原理 热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将影响严重测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。 热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻，另外有一个桥臂由（铜）热电阻构成。当冷端温度变化（比如升高），热电偶产生的热电势也将变化（减小），而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化（升高）。如果参数选择得好且接线正确，电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等，整个热电偶测量回路的总输出电压（电势）正好真实反映了所测量的温度值。这就是热电偶的冷端补偿原理。
热电偶安装和插入深度要求详细说明
热电偶安装和插入深度要求详细说明 热电偶工业测量仪表的一种产生，它的测温范围广泛，它的连接方式多样，它的安装简单方便？热电偶作为主要测温手段，用途十分广泛，因而对固定装置和技术性能有多种要求，因此热电偶的固定装置分为六种：无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。 热电偶是由两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶安装要求:应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质 之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散 热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的 热电偶插入深度要求: (1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心 处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电 阻插入深度应选择100毫米; (2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流 体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; (3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插 入深度1 m即可. (4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.
DS18B20数字温度计设计实验报告
单片机原理及应用 课程设计报告书 题目：DS18B20数字温度计 姓名学号：20133522080 赵晓磊 20130123096 段石磊 20133522028 付成 指导老师：万青 设计时间： 2015年12月
电子与信息工程学院 目录 1.引言 (3) 1.1.设计意义 (3) 1.2.系统功能要求 (3) 2.方案设计 (4) 3.硬件设计 (2) 4.软件设计 (5) 5.系统调试 (7) 6.设计总结 (8) 7.附录 (9) 8.作品展示 (15) 9.参考文献 (17)
DS18B20数字温度计设计 1.引言 1.1. 设计意义 在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下： ●硬件电路复杂； ●软件调试复杂； ●制作成本高。 本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55～125℃，最高分辨率可达0.0625℃。 DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。 1.2. 系统功能要求 设计出的DS18B20数字温度计测温范围在-55～125℃，误差在±0.5℃以内，采用LED数码管直接读显示。
2. 方案设计 按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电 路和显示电路。 数字温度计总体电路结构框图如4.1图所示： 图4.1 3. 硬件设计 温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051，温度传 感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。 主控制器 单片机AT89C2051 具有低电压供电和小体积等特点， 两个端口刚好满足电路系统的设计需AT89C2051 主 控 制 器 DS18B20 显示电路 扫描驱动
热电偶的测温原理
热电偶的测温原理 摘要：通过对金属的接触电动势和温差电动势来进行简化的数学推导，从根源来阐述热电偶的工作原理，并通过实验来简化。从而系统地解释了热电偶的输入量（温度）和输出量（电流，电压）的线性关系。以及热电偶的选型要求，和材料性能。 关键词：热电效应、电动势、选型、材料； 0 引言 温度测量是通过某些测温物质的各种物理性能变化，例如固体的尺寸,密度,硬度 粘度,电导率,热辐射等的变化来判断被测物体的温度。在许多测量方法中，热电偶测温的应用为最广泛之一。主要优点：①接触式测温，准确度较高；②结构简单，体积小，安装方便；③测量范围广：-150oC----1600oC，采用特殊材料时可达2800oC。④热容量小，响应速度快，热电极不受形状限制 1热电偶传感器的工作原理 1.1 热电效应 如图1所示，由两种导体A,B 构成一个闭合回路，使两端结点处于不同温度下。回路中便产生热电势和电流。这种物理现象称为热电效应。 图 1 定义：导体A，B为热电极；测温结点处在T温度场下为测量端，或工作端，热端。结点处在To温度场下为参考端，或自由端，冷端。 1.2 热电偶中的电势 1.2.1接触电势（伯尔帖电势） 互相接触的两种金属导体内部因自由电子密度不同，当接触时两种导体在接触界面上会发生电子扩散。电子扩散的速率与自由电子的密度及金属所
处的温度呈正比。假定,金属A 的自由电子的密度为NA,金属B 的自由电子的密度为NB. 自由电子的密度大的向自由电子的密度小的方向扩散。 失去电子一方带正电，得到电子一方带负电。 这种扩散运动逐渐在界面上建立电势，类似于势垒，它又阻碍自由电子进一步扩散，产生了一个动态平衡。 图 2 接触电势的关系式： 图 3 K:波尔兹曼常数 J/K T:接触界面处的温度 e:电子电荷量 C NA,NB 分别为金属A,B 的自由电子密度. 对于To 结点有: 回路总接触电势: B A AB N N e kT T e ln )( =
热电偶安装手册中英文
. WR系列热电偶 Series Thermocouple WR WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 册手安用装使Installation & Operation Manual 安徽天康（集团）股份有限公司Anhui Tiankang (Group)
Shares Co., Ltd .' . 目录 Index 1、概述 General Description (1) 2、工作原理Operation Theory1......................................................3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation &
Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9) .' . 1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-40～1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度； As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器，通常与显示仪表等配套，以直接测量各种生产过程中-200～500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃.
基于热电偶的温度测量电路设计
燕山大学 课程设计说明书题目：基于热电偶的温度测量电路设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 学号： 学生： 指导教师： 教师职称：
燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：
说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2011年6 月26 日燕山大学课程设计评审意见表
目录 第1章摘要 (2) 第2章引言 (2) 第3章电路结构设计 (2) 3.1 热电偶的工作原理 (2) 3.2 冷端补偿电路设计 (5) 3.3 运算放大器的设计 (6) 第4章参数设计及运算 (8) 4.1 补偿电路的计算 (8) 4.2 运算放大器的计算 (9) 4.3 仿真器仿真图示 (10) 心得体会 (12) 参考文献 (13)
第一章摘要 本文所要设计的是基于运算放大器的具有冷端补偿的热电偶测温。 所要设计包括三部分，热电偶，冷端补偿，运算放大器。热电偶选用的为K型热电偶，补偿采用是桥式补偿电路，运算放大器则用的是运放比例较大而输出阻抗比较小的仪器仪表放大器。 第二章引言 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，在温度测量中，热点偶的应用极为广泛，它具有结构简单，制作方便，测量围广，精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶作为一种温度传感器，热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。 第三章电路结构设计 3.1热电偶的工作原理 热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，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。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（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。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，不同的热电
热电偶测量原理
热电偶测量原理 摘要：温度，无论是在工业还是农业生产过程中都属于很普遍又很重要的指标。测量温度信号使用各种类型的温度传感器实现，如热电偶（TC）、热电阻（RTD）、热敏电阻（NTC）等。本文主要介绍热电偶测量原理及其类型，以及对热电偶选取的简单介绍。 一、何为热电偶 两种不同材料的导体或半导体（通常称为热点极）两端接合（接合点A与B）形成回路时候，当两端的接合点T A≠T B时，在回路中就会产生电动势，通过温度差变化引起电动势的变化称为热电效应，该电动势又被称为热电势，如图 1所示。由于该热电势是由两种不同的导体材料产生的，又称之为热电偶。由热电偶的定义可以发现，热电偶可将温度直接转化电信号，使得测量可以很容易简单的进行。 图 1 热电效应原理 二、热电偶类型 对于热电偶热电势的产生需要达到如下条件： 1.两种不同材料的导体或半导体； 2.温度差的产生，即TA≠TB； 改变T A（称之为测量端，也叫热端）结点温度时，保持T B（称之为参考端，也叫冷端）处于一恒温状态，就能通过热电势与温度关系得出该两种材料所形成的热电偶分度表，由于热电势指的是E AB（T A，T B），两端接合点温度差所对应的电势差有关，而温度差相同但温度段不同时对应的信号大小也是不一致的，例如0~50℃和50~100℃的温度差相同，但信号大小却是不相同，为了准确测量温度信号就必须把其中一头的温度固定下来，通常分度表的T B一般为0℃。所以从理论上讲，任何两种导体都可以配制为热电偶，但得到的并不全是满足测量需求的，如测温精度、测温范围、测温瞬变程度等。在多年的时间测试了许多种热电材料组合的热电特性，经过百多年的发展已经对产品的规格及性能都已标准化。目前常用的热电偶类型有8种，S、R、B、E、T、J、K、N。其中S、R、B属于贵金属材料热电偶；E、T、J、K、N属于廉金属材料热电偶。对于热电偶类型所选用的材料均可在网上找到对应资料。 对于不同型号类型热电偶拥有自己所测量的最优温度区间，将在后续选取中进一步介绍。 三、热电偶测量原理 四个热电偶基本经验定律： 1.均质导体定律：由同一种均质材料两端焊接组成闭合回路时，无论导体两端及其截面温度如何分布，均不产生接触电势，而温差电势相互抵消，总电势为零； 2.中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路的总电势没有影响；
热电偶热电阻技术规范书
热电偶热电阻技术规范书
xx电厂2×300MW煤矸石热电联产新建 工程 热电偶热电阻 技术规范书
附件1 技术规范 1.总则 1.1 本技术规范适用于xx电厂2×300MW煤矸石热电联产新建工程的热电偶热电阻招标，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2 买方在本招标文件中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，卖方应提供满足本招标文件和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。 1.3 卖方提供的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均应使用国际单位制。所有文件、工程图纸及相互通讯，均应使用中文。 1.4 卖方执行本技术规范所列标准。有不一致时，按较高标准执行。 1.5 如果卖方没有以书面形式对本规范书条文提出异议，则意味着卖方提供的设备（或系统）完全符合本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都必须清楚地表示在投标文件中的技术差异表中。 1.6 设备采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，卖方应保证买方不承担有关设备专利的一切责任。 1.7 只有买方有权修改本规范书，卖方投标时无权修改本规范书原文，只用逐条响应。若对本规范书的某条文有差异或不同之处，请单独注解指出。 1.8 卖方应具备所提供的热电偶热电阻应有在2×300MW机组上两年以上成功运行业绩以及工程安装指导和调试的资格和经验，不得选用没有实践经验的仪表和控制设备。 1.9 在签订合同之后，买方保留对本技术规范提出补充要求和修改的权力，卖方应承诺予以配合。 1.10 在签订合同之后，买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由买卖双方共同商定。 1.11 本工程采用编码标识系统，卖方在中标后提供的技术资料（包括图纸）和设备标识必须有编码标识，编码标识应遵守买方应用约定，保证技术资料（包括图纸）和设备标识正确使用编码标识。 2.工程概况 2.1 电厂概况
热电偶安装和插入深度要求详细说明审批稿
热电偶安装和插入深度 要求详细说明 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
热电偶安装和插入深度要求详细说明 工业测量仪表的一种产生，它的测温范围广泛，它的连接方式多样，它的安装简单方便？热电偶作为主要测温手段，用途十分广泛，因而对固定装置和技术性能有多种要求，因此热电偶的固定装置分为六种：无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。 热电偶是由两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 安装要求:应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的 插入深度要求:
(1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米; (2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; (3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插 入深度1 m即可. (4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.
热电偶温度计的设计
热电偶温度计的设计 Xxx xxxxxxxx 计算机科学与工程学院 计算机科学与技术xxxxx 班 学号：xxxxxx 邮编：xxxxx 摘要 热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。 在本实验中利用点热偶测量温度，其基本原理就是热电效应。将两种不同的金属两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计测量温度。 关键字 热电偶，温度差，电动势，水浴锅 前言 在做热电偶温度计设计这一实验中时，了解了热电偶和温度差现象， 引发了我对它的兴趣，经过自己的查阅资料成功设计出该实验的设计 方案。 实验仪器介绍 铜- 康铜温差电偶、数字电压表、水浴锅、保温杯 实验原理 1）温度差现象 把两种不同的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合连接成回路，并使两接点处于不同温度，则回路中就产生电动势。这种现象称为塞贝克效应（热电效应）。这种电动势与两接点的温度及两材料性质有关，所以称为热电动势温差电现是由温差而引起电动势以及由电流而引起吸热和放热的现象，又称热电现象。它包括塞贝克、珀耳帖及汤姆孙等三个效
应。 塞贝克效应将两个不同导体（或半导体）两端相连，组成一回路，当两个接头处在不同温度时，在回路中有电动势产生的现象。1821 年由德国物理学家T. 塞贝克发现。这电动势称为温差电动势。金属的塞贝克效应常被应用于测量温度，而半导体的塞贝克效应常可被用来将热能直接转化成电能，即制成半导体温差发电器。 珀耳帖效应当有电流通过由两种不同材料组成的回路时，在两种材料的接头处会发生吸热或放热的现象。1834年由法国物理学家J. 珀耳帖发现。汤姆孙效应当有电流流过存在温度梯度的导体（或半导体）时，除焦耳热外，还会产生附加的吸热或放热的现象。1856 年由英国物理学家W.汤姆孙发现，称为汤姆孙效应。 热电偶 是利用温差电现象制成的一种元件。利用两种能产生显著温差电现象的金属丝（如铜和康铜）焊接而成。温差电动势与温差的关系通常用幂函数表示，在常温范围内，要求准确度不太高时，可以取一级近似，写为 E=a+bt，式中，a 取决于参考点温度，b 称为温差系数，其大小决定了组成电偶材料的性质。热电偶就是由两种不同的金属材料焊接而成。其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为参考端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电动势。 使用时通常将一端（参考端）保持在一定的恒定温度（如0℃或
工业温湿度传感器安装注意事项
工业温湿度传感器安装注意事项 随着科技的进步和消费升级，在众多领域，如通信机房、智能家居、医药行业、冷链运输、仓库、酒窖、温室大棚、孵化基地等对环境温湿度有特定需求，温湿度数据的采集与应用价值越来越高，温湿度传感器被广泛应用在生产生活的各个领域。 温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按照输出方式可分为485型、模拟量型和网络型三大类，按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。 为提升信息技术、工业、农业等行业中的智能化，工业温湿度传感器越来越多的被使用，各行各业对于工业温湿度传感器的使用也越来越规模化。在使用温湿度传感器的时候我们就需要对温湿度传感器进行安装，今天我们来聊一聊工业温湿度传感器的安装注意事项。 （一）注意安装地点 工业温度传感器的安装地点应具有代表性，避免安装在温度死角、强磁场处和炉门旁边，或距离加热物体过近的地方。温度传感器的接线盒不可碰到被测介质的容器壁。温度传感器接线盒处的温度不宜超过100℃，以免影响测量数据。对使用陶瓷或云母铂电阻元件的WZP型热电阻温度传感器，应安装在无震动或震动很少的场合。对于WZ C型铜热电阻温度传感器应避免安装在有强烈震动的地方。对那些有震动的场合，可以选用抗震性能较好的铠装式温度传感器。 （二）注意测量范围
工业场合经常有很高或者很低的温度，为保证安全，选择工业温湿度传感器时应注意传感器的测量范围及工作环境的温湿度范围及温湿度变化范围。比如：热电偶温度传感器的安装场合的温度变化应尽可能小，并尽可能不超过100℃。选择隔爆式热电偶温度传感器时，必须注意安装场所的分类分级、分组和区域范围应符合相应规定。带瓷保护套管的热电偶温度传感器，必须避免急冷急热，并安装在不妨碍加热体移动处，以免瓷管的爆裂和损坏。 （三）安装方式 普通工业温湿度传感器采用壁挂式安装即可，在有卡轨的地方，可以采用卡规式安装。值得注意的是工业管道温湿度传感器，工业管道温湿度传感器在安装时，插入深度一般可按实际需要决定，但最少插入深度不应少于温度传感器保护套管直径的8-1 0倍。温度传感器的安装位置尽可能垂直安装,可以防止高温下产生变形,但在有流速的情况下,则必须采用和流速逆向倾斜安装(一般倾斜45°)。一般选择管道弯曲处,温度传感器有效工作部分应位于流体的中部。需要水平安装时,若有必要应加装支撑架。对倾斜和水平安装的温度传感器接线盒出线孔应该向下，以免水汽脏物等落入接线盒中。
热电偶规格型说明
热电偶规格型说明 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。 常用热电偶材料： 热电极材料（正极负极) S铂铑10纯铂 R铂铑13纯铂 B铂铑30铂铑6 K镍铬镍硅 T铜镍 J铁铜镍 N镍铬硅镍硅 E镍铬铜镍 常用热电偶有: 镍铬-康铜热电偶分度号E0--800【1000】度 镍铬-镍硅热电偶分度号K0-1000【1300】度 铂铑10-铂热电偶分度号S0-1300【1600】度 铂铑30-铂铑6热电偶分度号B0-1600【1800】度 铂铑13-铂热电偶分度号R0-1400【1600】度 注：括弧内数字为短时最高使用温度。 提示：
K分度热电偶最佳测温范围在1000度以下，超过1000度后，会发生铬择优氧化，热会内缓慢发生变化【降低】，这种变化很难发现，容易给控温造成严重后果。 校对K分度热电偶主要使用下列设备：1300度的管式、二等标准铂铑10-铂热电偶、电子电位差计、标准【室温】。 说明： S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的等级最高，通常用作标准热电偶； R分度号与S分度号相比除热大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热极小，故在测量时一般不用。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。 N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶； K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、气氛中连续使用，长期使用温度1000℃，短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛； E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、气氛中连续使用，使用温度0-800℃； J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃)，也可用于气氛(使用温度上限950℃)，并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工； T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中等级最高，通常用来测量300℃以下的温度
MAX6675的温度传感器报告
课程设计 课程名称：传感器原理及应用 实验项目：热电偶温度传感器的设计 实验地点：信息学院传感器实验室 专业班级：电科1401班学号：2014001864 学生姓名：李康泽 2018年12月26日
太原理工大学课程设计任务书 1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）。 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
一、设计方案 设计中采用了两个方案，具体的方案见方案一和方案二。 方案一：分立元气件冷端补偿方案 该方案的热电偶冷端温度补偿器件是由分立元件构成的,其体积大,使用不够方便,而且在改变桥路电源或热电偶类型时需要重新调整电路的元件值。主要包括温度采集电路、信号放大电路、A/D转换电路、热电偶冷端补偿电路、数码管显示电路等。其系统框图如图1。 图1：分立元气件冷端补偿 方案二：集成电路温度补偿方案 采用热电偶冷端补偿专用芯片MAX6675，MAX6675温度转换芯片具有冷端温度补偿及对温度进行数字化测量这两项功能。一方面利用内置温度敏感二极管将环境温度转换成补偿电压，另一方面又通过模数转换器将热电势和补偿电压转换为代表温度的数字量, 将二者相加后从串行接口输出测量结果，即为实际温度数据。主要包括温度采集电路、MAX6675温度转换电路、数码管显示电路等。其系统框图如图2。 图2：集成电路温度补偿方案
测温的模拟电路是把当前K型热电偶传感器的电阻值，转换为容易测量的电压值，经过放大器放大信号后送给A/D转换器把模拟电压转为数字信号，再传给单片机AT89S51，单片机再根据公式换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值，并将数据送出到数码管进行显示。 综合对比以上两种方案，方案一电路复杂，且测量不精确照成误差较大，方案二采用集成温度转换芯片不仅能很好的解决冷端温度补偿及温度数值化问题，并消除由热电偶非线性而造成的测量误差,且精确度高，可实现电路的优化设计。故最后采用方案二。 二、传感器的选择: 物体的冷热水平可以通过温度来衡量，从分子水平看，又可以表示物体分子运动状态，温度越高，分子运动越猛烈。物体温度改变后显示出的一些特点只可以由温度间接测量。最基本的环境方法——温度，对周边环境会产生重要影响、和人们的衣食住行、农业生产等方面密不可分。温度的测量在工业、农业生产中必不可少，在工业生产中甚至需要时刻观察温度的变化。所以通过对温度的测量和测温设备的研究具有非比寻常的意义。 在社会生产力的不断提高下，对温度测量系统收集的温度数据方法要求越来越高，已经渗透到社会方方面面。温度的测量主要应用于工业、农业这两大领域。在这两大领域中，无论是机械的正常运转还是农作物的蓬勃生长，都离不开温度的测量。在工业生产中，由于生产环境的限制，员工不可长时间停留观察设备运行正常或因为其他原因不能在现场。这是找到最佳的方式收集数据的迫切需要，将数据发送到一个比较好操作的控制室，便于工作人员对数据的分析与处理；在农业生产上，对温室大棚的温度监测，以前都是选择分区取样的人工处理方式，工作辛苦，精确度不高。而且在实际操作中，因为大棚的诸多环境限制因素，例如占地面积广、测量点分散而且数目多，所以这种测量方式已经被淘汰。当前的科技水平下，为了取得更大的效益促使我们必须找到一种精确、简便易行的温度采集测量方法。在科学技术的不断发展下，现代社会对各种参数：准确度和精密度的要求有一个几何增长。在以此基础上，如何快速、准确获取这些参数需要依