电气器件系列四十八:热电偶温度传感器

热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度。

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。

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(接点温度相同),显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。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正常。

冷端温度补偿:

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℃。

采集方法:

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a.优点:测量范围大(-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃);

        坚固耐用,体积很小,响应时间极快,并且不会自发热;

价格低廉,易购买;

        应用范围广。

b.缺点:灵敏度非常低,而且外部环境的信号很容易对热电偶传感器产生干扰;

不适宜用于测量很微小的温度变化。

分类:

  1. 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。

在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶,低于400℃一般用E型热电偶;250℃下以及负温测量一般用T型热电偶,在低温时T型热电偶稳定而且精度高。

https://www.te.com.cn/chn-zh/products/sensors/temperature-sensors/resources/thermocouple-types.html

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热电偶原理/类型/结构介绍

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