补偿导线,测温线,热电偶测温线


2024年12月22日 星期日
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热电偶测温线的原理是什么


当有两个不同的导体或半导体A、B形成回路,两端相连时,只要两个节点的温度不同,一端的温度为T,称为工作端或热端,另一端的温度为T0,称为自由端(也称为参考端)或冷端。回路中会产生一个电动势,电动势的方向和大小与导体的材料和两个结的温度有关。这种现象称为“热电效应”,由两种导体组成的回路称为“热电偶”,这两种导体称为“热电极”,产生的电动势称为“热电动势”。

热电势由两部分组成,一部分是两种导体的接触电动势,另一部分是单个导体的热电势。

热电偶电路中热电动力的大小只与导体材料和两个结的温度有关,与热电偶的形状和大小无关。当热电偶的两个电极材料固定时,热电势为两个结的温度t和t0。的功能差异。

这种关系在实际温度测量中得到了广泛的应用。由于冷端t0不变,热电偶产生的热电动势只随热端(测量端)的温度而变化,即某个热电动势对应某个温度。我们只需要测量热电动势可以达到测温的目的。

热电偶测温的基本原理是两种不同成分的材料导体形成一个闭环。当两端之间存在温度梯度时,会有电流通过回路,两端之间会产生电动势——热电动势,称为Seebeckeffect。两种成分不同的同质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于恒温状态。根据热电势与温度的函数关系,制作热电偶分度表;当自由端温度为0℃时得到分度表,不同的热电偶有不同的分度表。

当第三种金属材料连接到热电偶回路中时,只要材料的两个接头温度相同,热电偶产生的热电势会保持不变,即不受第三种金属连接到回路中的影响。因此,用热电偶测量温度时,可以连接测量仪器,测量热电动势后可以知道被测介质的温度。热电偶在测量温度时,要求其冷端(测量端为热端,通过导线与测量电路相连的一端称为冷端)的温度保持不变,使其热电势与被测温度成正比。如果冷端(环境)温度在测量过程中发生变化,将严重影响测量精度。在冷端采取一定措施补偿冷端温度变化带来的影响,称为热电偶正常冷端补偿。用于连接测量仪器的专用补偿导线。

热电偶冷端补偿的计算方法;

从毫伏到温度:测量冷端温度,换算成相应的毫伏值,再加到热电偶的毫伏值上换算温度;

从温度到毫伏:测量实际温度和冷端温度,分别换算成毫伏,相减得到毫伏,即为温度。

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