熱電偶為什麼可以測出電壓,熱電偶感測器輸出的電壓訊號多大?

2022-03-05 11:47:24 字數 5103 閱讀 7776

1樓:匿名使用者

熱電偶的工作原理: 熱電偶是熱電偶溫度計的檢測元件即感測器。熱電偶測溫是工作在熱電效應的基礎之上的。

將兩種不同材質的導體或半導體構成的閉合迴路,該閉合迴路稱為熱電偶。構成熱電偶的兩種不同材料稱為熱電極。熱電極有兩個連線點:

其中一個連線點在工作時插入被測溫度場,感受被測溫度訊號,稱該點為測量端、工作端或熱端;另一個連線點在工作時一般處於周圍環境中,稱為參比端、自由端、固定端或冷端。由熱電效應原理可知,對於a、b兩種材質組成的熱電偶,兩端溫度分別為t、t0 時產生的熱電勢大小eab(t,t0)可用下式表示,即

eab(t,t0)= eab (t)-eab (t0)

式中eab(t,t0)——a、b兩種材質組成的熱電偶,兩端溫度分別為t、t0時

產生的熱電勢;

eab (t) ——熱電偶測量端的熱電勢;

eab (t0) ——熱電偶參比端的熱電勢;

t,t0——測量端、參比端溫度。

當熱電偶材料已知且均勻時,固定參比端溫度t0 ,熱電勢eab(t,t0)將只與測量端溫度t有關,這就建立了熱電勢與被測溫度間一一對應的函式關係。因此通過測量熱電勢就可以知道被測溫度的大小,這就是熱電偶測溫的依據。熱電偶的熱電勢與溫度間的數學關係稱為熱電偶的熱電特性。

熱電偶的熱電特性由熱電極材料的化學成分和物理效能決定,到目前為止,熱電偶的熱電特性都是通過實驗測得的,不能由理論計算得到。熱電勢的大小隻與組成熱電偶的材料和熱電偶兩端溫度有關,與熱電偶的形狀、尺寸、長短及粗細無關。

關於熱電勢的幾點說明如下:

① 熱電偶的熱電勢與溫度直接是非線性的關係,目前採用熱電特性曲線和分

度表(各種熱電偶的熱電勢與溫度的對照表)兩種形式描述二者的關係。

② 熱電極有正、負之分,熱電勢也有正負極性之分。

eab(t,t0)=- eab(t,t0)=- eab(t0 ,t)

③ 使用熱電偶測溫時只***t0保持不變,熱電勢eab(t,t0)與被測溫度t

才是一一對應的關係,如果t0發生變化,及時t保持不變,eab(t,t0)也

會發生變化,給測量帶來附加誤差。

④ 如果組成熱電偶的兩種熱電極材料相同,無論兩個接觸點的溫度如何,熱

電勢保持為零。如果兩個接觸點的溫度相同,即使組成熱電偶的兩種熱電

極材料不同,熱電勢也會為零。

2樓:匿名使用者

熱電偶是一種感溫元件,是一種儀表。它直接測量溫度,並把溫度訊號轉 熱電偶

換成熱電動勢訊號, 通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合迴路,當兩端存在溫度梯度時,迴路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處於某個恆定的溫度下。

根據熱電動勢與溫度的函式關係, 製成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。 在熱電偶迴路中接入第三種金屬材料時,只要該材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入迴路中的影響。因此,在熱電偶測溫時,可接入測量儀表, 測得熱電動勢後,即可知道被測介質的溫度。

鎧裝熱電偶

[1] 熱電偶測量溫度時要求其冷端(測量端為熱端,通過引線與測量電路連線的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關係。若測量時,冷端的(環境)溫度變化,將嚴重影響測量的準確性。在冷端採取一定措施補償由於冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償。

附:熱電偶冷端補償計算方法:從毫伏到溫度:

測量冷端溫度,換算為對應毫伏值,與熱電偶的毫伏值相加,換算出溫度。 從溫度到毫伏:測量出實際溫度與冷端溫度,分別換算為毫伏值,相減後得出毫伏值,即得溫度

熱電偶感測器輸出的電壓訊號多大?

3樓:冷de陌

電偶感測器輸出的電壓是毫伏值,它的輸出大小根據分度號的不同也不同,以400度為例,s分度號為3.26毫伏,b分度號為0.786毫伏,k分度號為16.

395毫伏,t分度號為20.869毫伏,e分度號為28.943,毫伏,j分度號為21.

846毫伏.

熱電偶可根據使用溫度和環境的情況選用.並配同一分度號的補償線和顯示儀使用。

擴充套件資料:

熱電偶感測器選型標準

選擇熱電偶要根據使用溫度範圍、所需精度、使用氣氛、測定物件的效能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。

1、測量精度和溫度測量範圍的選擇

使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,一般選用b型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高於1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用s型熱電偶和n型熱電偶。

在1000℃以下一般用k型熱電偶和n型熱電偶,低於400℃一般用e型熱電偶;250℃下以及負溫測量一般用t型電偶,在低溫時t型熱電偶穩定而且精度高。

2、使用氣氛的選擇

s型、b型、k型熱電偶適合於強的氧化和弱的還原氣氛中使用,j型和t型熱電偶適合於弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護管,對氣氛的要求就不太嚴格。

3、耐久性及熱響應性的選擇

線徑大的熱電偶耐久性好,但響應較慢一些,對於熱容量大的熱電偶,響應就慢,測量梯度大的溫度時,在溫度控制的情況下,控溫就差。要求響應時間快又要求有一定的耐久性,選擇鎧裝偶比較合適。

4、測量物件的性質和狀態對熱電偶的選擇

運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機械強度高,有化學汙染的氣氛要求有保護管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。

選型流程:型號--分度號—防爆等級—精度等級—安裝固定形式—保護管材質—長度或插入深度

產品選型及訂貨須知:

1、在選用及訂貨時,請註明:

2 產品型號

2 分度號

2 保護管材料及直徑

2 保護管總長l及置入深度i

2 固定裝置型式

2 產品實際測量範圍

2、螺紋式固定裝置型式在訂貨時不標註均為固定外螺紋m27×2,(其餘螺紋固定型式均需註明)

熱電偶感測器冷端的溫度補償

由於熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是採用***時),而測溫點到儀表的距離都很遠,為了節省熱電偶材料,降低成本,通常採用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連線到儀表端子上。

必須指出,熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需採用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。

在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連線端的溫度不能超過100℃。

4樓:匿名使用者

毫伏級別的。測出毫伏值然後對照訊號對照表就直接能讀出溫度值。

如何用萬用表檢測熱電偶

5樓:

準備能正常使用的萬能表一個,需要測量的熱電偶一個。熱電偶屬於電阻,所以用測量電阻的方法測量熱電偶。

萬用表測熱電偶步驟:

1、我們所使用的萬用表,不管是在測電壓還是電流、電阻、都是公用的一個表頭。在需要測量電阻時,我們首先要調到歐姆檔。一般有:×1,×10,×100,×1000幾個擋位。

2、測量之前若是表的指標或是(數字萬用表二表臂短路時讀數不為零),就會使讀數有零誤差。如果我們在測試前發現,沒有歸零,我們必須先把它調到零位。

3、選擇倍率

利用萬用電表測電阻,為了便於準確地讀數,要儘可能使錶針指在錶盤中間部位,所以需要恰當地選擇倍率擋。例如在測r1=50ω的電阻時,應選「×1」擋,使錶針在錶盤中部附近偏轉。如果選用「×10」擋,則錶盤讀數擴大10倍。

擴充套件資料

萬能表使用注意事項

1、在使用萬用表之前,應先進行「機械調零」,即在沒有被測電量時,使萬用表指標指在零電壓或零電流的位置上。

2、在使用萬用表過程中,不能用手去接觸表筆的金屬部分,這樣一方面可以保證測量的準確,另一方面也可以保證人身安全。

3、在測量某一電量時,不能在測量的同時換檔,尤其是在測量高電壓或大電流時,更應注意。否則,會使萬用表毀壞。如需換擋,應先斷開表筆,換擋後再去測量。

4、萬用表在使用時,必須水平放置,以免造成誤差。同時,還要注意到避免外界磁場對萬用表的影響。

5、萬用表使用完畢,應將轉換開關置於交流電壓的最大擋。如果長期不使用,還應將萬用表內部的電池取出來,以免電池腐蝕表內其它器件。

6樓:憶

分析如下:

首先確定熱電偶的外觀沒有問題,是好是壞,得通過檢測才能確定。 如果微控制器支援輸入(即高阻)的話,上拉電阻可以用一個io來控制.檢測的時候,io上拉.

不檢測的時候,io顯高阻態,檢測的溫度值超量程就警告可能發生斷偶。

斷開時的返回值ad+ ad-之差應該是0,沒斷之前只有mv級的訊號(可以近似看成短路),斷偶的話,有上拉或者恆流源,就是大訊號了。加上拉當然是可以解決問題的,沒有上拉的話,檢測溫度值超量程不可行了 將待測穿上專用的瓷套管,和標準鉑銠一起放入管式電爐中,將熱端插入管式電爐中的一個多孔的均熱用的金屬鎳製成的圓柱體中。將各自的補償導線的冷端放入由冰水混合物保持的零攝氏度的容器中。

7樓:可愛小米

首先確定熱電偶的外觀沒有問題,是好是壞,得通過檢測才能確定。 如果微控制器支援輸入(即高阻)的話,上拉電阻可以用一個io來控制.檢測的時候,io上拉.

不檢測的時候,io顯高阻態,檢測的溫度值超量程就警告可能發生斷偶。

斷開時的返回值ad+ ad-之差應該是0,沒斷之前只有mv級的訊號(可以近似看成短路),斷偶的話,有上拉或者恆流源,就是大訊號了。加上拉當然是可以解決問題的,沒有上拉的話,檢測溫度值超量程不可行了 將待測穿上專用的瓷套管,和標準鉑銠一起放入管式電爐中,將熱端插入管式電爐中的一個多孔的均熱用的金屬鎳製成的圓柱體中。將各自的補償導線的冷端放入由冰水混合物保持的零攝氏度的容器中。

拓展資料:萬用表又稱為複用表、多用表、三用表、繁用表等,是電力電子等部門不可缺少的測量儀表,一般以測量電壓、電流和電阻為主要目的。萬用表按顯示方式分為指標萬用表和數字萬用表。

是一種多功能、多量程的測量儀表,一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音訊電平等,有的還可以測交流電流、電容量、電感量及半導體的一些引數(如β)等。

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