§2空氣供給系統(tǒng)主要元件的構(gòu)造與維修4-溫度傳感器.

1、回顧思考：1一個完整的自動測控系統(tǒng)一般由哪幾部分組成？2什么是傳感器？由哪幾部分組成？每部分作用是什 么？模塊二溫度傳感器第二章第4 4節(jié)溫度傳感器本章內(nèi)容：溫度測量概述熱電偶傳感器金屬熱電阻傳感器半導(dǎo)體熱敏電阻溫度測量概述溫度測量基本概念溫度標(biāo)志著物質(zhì)內(nèi)部大量分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度。溫度越高，表示物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動越劇烈。溫度數(shù)值的表示方法稱為溫標(biāo)。目前國際上規(guī)定的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對溫標(biāo)）等。攝氏溫標(biāo)：冰的熔點(diǎn)定為Or,水的沸點(diǎn)100-c.符號 為t,單位為 0華氏溫標(biāo)：冰的熔點(diǎn)為32F,水的沸點(diǎn)為212F.符號 為，茅位巳:幾種溫標(biāo)的對比O/F = (1 8C +

2、:熱力學(xué)溫標(biāo)(K)熱力學(xué)溫標(biāo)：又稱開氏溫標(biāo)，規(guī)定分子運(yùn)動停止時的溫度為絕對零度，水的三相點(diǎn)的溫度為273. 16度。它 的符號是單位是開爾文(K)。7VK =C + 273 15威廉湯姆遜開爾文勛爵4:溫度測量分類膨脹式接觸式 非接觸式輻射式溫度傳感器按照用途可分為基準(zhǔn)溫度計(jì)和工業(yè)溫度計(jì)；按 輸出方式分，有自發(fā)電型.非電測型等。電阻式熱電式溫度升高后變?yōu)榧t色不需要電源，耐用任熱電偶傳感器熱電偶測溫原理:熱電偶材料、分類及結(jié)構(gòu):熱電偶冷端補(bǔ)償:熱電偶應(yīng)用熱電偶傳感器:特點(diǎn)1結(jié)構(gòu)簡單.制造使用方便，電極不受大小和 形狀限制，可按照需要選擇；2測溫范圍廣，下限可達(dá)260C,上限可達(dá)1800 C以上；

3、3熱慣性小，準(zhǔn)確度高，各溫區(qū)中誤差均符合 計(jì)量委員會標(biāo)準(zhǔn)。指南針偏轉(zhuǎn)說明回路中有電動勢產(chǎn)生，并有電流在 回路中流動；電流的強(qiáng)弱與兩個接點(diǎn)的溫差有關(guān)。由兩種不同材料的導(dǎo)體組成的閉合回路，由于回路中兩個接點(diǎn)溫度的不同，使回路中產(chǎn)生了電動勢，簡稱熱電勢（Thermoelectric Force ）,這種現(xiàn)象稱之為熱電效應(yīng)。一、熱電偶測溫原31821年，德國物理學(xué)家賽貝克0熱電效應(yīng)熱端（熱接點(diǎn)）T冷端（冷接點(diǎn)T熱電勢氐eAT, To) =J：6dTBo湯姆遜系婁 產(chǎn)生的溫差電在單一導(dǎo)體中，熱端自由電子的熱運(yùn)動動能大，冷端相對較 小，在電子相互擴(kuò)散中，熱端電子較多地通過A擴(kuò)散到冷端。 熱端失去電子帶正電

4、，冷端得到電子而帶負(fù)電，從而形成一個 靜電場，該電場反過來會阻礙電子的繼續(xù)擴(kuò)散，直到二者達(dá)到 動態(tài)平衡，此時，在導(dǎo)體的兩端必然會形成一個電位差，這個 電位差稱為溫差電勢.:接觸電動勢兩種不同的金屬互相接觸時，由于不同金屬內(nèi)自 由電子的密度不同，在兩 金屬A和B的接觸點(diǎn)、處會發(fā) 生自由電子的擴(kuò)散現(xiàn)象. 自由電子從密度大的金屬A擴(kuò)散到密度小的金屬B,使A失去電子帶正電，B得到 電子帶負(fù)電，從而產(chǎn)生熱 電勢:溫差電勢TO i百差為1 C時所 質(zhì)和兩端溫度:熱電勢的組成_AT 2TO i逆時針方向:分度表eAT, To) =J：bMTB(T,T)=丄嚴(yán)dTE=%（T） +eB（T, T）弋屈（%）七（

5、1 T）|JY-N*YJ接觸電勢溫差電勢附錄E線餡-傑硅K熱電偶分度表口山詢沁血為J工作CmV丁作弼TC丁件嫂PmV丁作刪cmV-2 70-6.45800.0002*010.971S4022.350-200 O 44丄10 9728011.38255022.70-20 d.40420O.OM200UC5d023.205 240-6.34430丄.20330012.20957023.629-2306.262401.61231012.62458024.055 220 6.1S8502U2332013.D40S9024.480 2丄0 6.035602.43633013.45700024.90520

6、0-S.8OLo2.8S134013.87461025.330-190-5.730803.267S5014.362025.755-180 5.5 SOQ03.68236014.71363026.10丄70 5.3541004.0963*015.13364026.602-160-5.141no4 0938015.554(S5027.025 1504.9131204.92059015.975O6U27.447-140 4.66913052840016.39767027.869130-4.41114023S41016.8203940018.94173030.382-70 2.58?2008.1384

7、019 36674030 ?98-60 2.2432108.53948019.79275031.213-50 1.8892208-94049020.21876031.628 40丄.527230934350020.04477032.04 JL-30 llSd240P.?4T51021.07178032.453-20 O.7725010.15352021.40779032.35-10-0.392260lO.Sdl53021.924SOO33.275:結(jié)論1、 熱電偶必須要由兩種不同材料才能構(gòu)成，如果熱電 偶兩極材料相同，即使兩端溫度不同，但總輸出熱電動勢仍 為零；2、 如果熱電偶兩結(jié)點(diǎn)溫度相同，

8、則回路總的熱電動勢 必然等于零。兩結(jié)點(diǎn)溫差越大，熱電動勢越大。3、熱電動勢大小只與材料和結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān)，而熱電偶 的內(nèi)阻與其長短、粗細(xì)、形狀有關(guān)。熱電偶越細(xì)內(nèi)阻越大?；仡櫵伎迹?正常人體溫約為37C,則此時華氏溫度約為（），熱力學(xué)溫度約為（）。2什么是熱電效應(yīng)？3熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢由哪幾部分組成？大小與什 么有關(guān)？4.用鏢珞鐮硅_熱電偶測量某一水池內(nèi)水的溫度，測 出的熱電動勢為2.43mVo再用溫度計(jì)測出環(huán)境溫度為30C（且恒定）,求池水的真實(shí)溫度。O熱電偶基本定理EABC（T，T）= EAB（T） EAB（TO）= EAB（T，TO）熱電偶回路總的熱電勢，不會因?yàn)樵谄潆娐分械娜我獠糠纸?入第

9、三種兩端溫度相同的材料而有所改變。0熱電偶基本定理2.中間溫度定理賂2盅）+EAB（幾心=人）附錄E線俗-驚硅K熱電偶分度表自小編湖怎為9O熱電偶基本定律3.參考電極定律熱電極A、B與參考電極C組成的熱電偶在結(jié)點(diǎn)溫度為（T, T（）時的熱電動勢分別為EAC（T,7）、*從.（77；），在相同溫 度下，由A、B兩種熱電極配對后的熱電動勢EAB（T）可按照 下面公式計(jì)算：工作itKa cmVT作媛PmV丁作甥TCmV丁作媛TC勢,mV 2S-6.45S0.000|2701071MO22.350-6.441丄。0.39728011.382SfO22.776 236 IM200.70S200U.705

10、23.203-240-6.344301.203300丄2.2095：023.6292506 2624011231012.6245S024.055 22O 6.158502JD2332013.040024.480210 6.035002.430330JL3.4570243200-5.891TO2.8S丄340丄3.8746102S330-WOWOSO3.26135014.29361025.755-ISO-5.550903.682345014.71365026。LHJ-5.354丄004.09637015J.336402602UO 5.141UO4W0938015546027.025-LO 4.9

11、131204.9203Q06C027.447 JUO-4.6691305.32840016 3976：027.369130-4.4111405.73541016.8206$028.2894丄38ISO6.13842017.2436(.028.710 U0 3.8521606.S4043017.6677(029.129JOO-5.5S4106J4144018.0917J029 4S-TO-3.243ISO7.340450IS .5167：02Q.965-80 2.920IPO7.739460丄80417200.382-2.5872008.13847019 366?4030.79860 2.243

12、2108.53948019.79275031.213-1.889220894Q49020.218?eo31.628-401.5272509.343SOO20.6447：032.041-30-1 1562409.74751021.0717J0S2.453 20-0.77S25010.15352021.4077(032.S65-10 0 39226010.56153021.9248T033.2鐮鋸一像硅 熱電偶，工作 時其自由端溫 度為309,測 得熱電勢為3043mV,求 被測介質(zhì)的實(shí)際溫度。EAB(5)= EAC(T，T“EBC(T,心熱電偶材料.分類及結(jié)構(gòu)熱電偶材料熱電極：組成熱電偶的兩根熱

13、偶絲。要求：1制成熱電偶的熱電動勢應(yīng)較大；熱電動勢與被測溫度之 間應(yīng)盡量成線性關(guān)系；2化學(xué)穩(wěn)定性好，不易氧化和腐蝕；3復(fù)現(xiàn)性好，響應(yīng)速度快。國際電工委員會(IEC)認(rèn)證的性能較好的標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶有8種，國際上稱之為“字母標(biāo)志熱電偶”。夕；禰代 M測淋范|制 /oiooZJ 的 如動切 /mv也性3佃性6BWRR50- 18200.033焙必屆W77= EAB(TEB,Am-Tnln + lneLnBnAJ=EAB(T) +EBA(TO)= EAB(T)EAB(T0)儀表三.熱電偶冷端延長:冷端延長方法E EAB(T) +ER&(Tn) + E&A，)+EXA(Ttt)=為(5)屏

14、蔽層保護(hù)層:使用補(bǔ)償導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn):1將冷端溫度波動區(qū)延長到溫度相對穩(wěn)定區(qū)，是指示儀 表示值變得穩(wěn)定起來。2補(bǔ)償導(dǎo)線比使用相同長度的熱電極便宜很多。3補(bǔ)償導(dǎo)線多用銅及合金制作，所以單位長度直流電阻 比直接使用很長的熱電極小得多，可以減小測量誤差。4補(bǔ)償導(dǎo)線通常使用塑料做絕緣層，易彎曲，便于敷設(shè)。:補(bǔ)償導(dǎo)線外形注意問題1、 兩根補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶兩個電極接點(diǎn)溫度必須相同;2、各補(bǔ)償導(dǎo)線只能與相應(yīng)型號熱電偶相配補(bǔ)僂導(dǎo)紐？W號補(bǔ)供導(dǎo)線材料補(bǔ)借與線絕緣層Vf色JE4正根心14SCJS銅銅碟仝金紅色綠色KCK銅饞令僉紅色藍(lán)色KXK鐐餡&金綵硅命金紅色黒色KXR磔硅合金餉像合金紅色棕色JXJ創(chuàng)傑令僉紅色賞色TXT銅銅鎮(zhèn)&金紅色臼色補(bǔ)償導(dǎo)線在0-100-C范圍內(nèi)，熱電勢與配套的熱電偶熱電勢相等，所以不 影響測量精度.3、 必須在規(guī)定范圍內(nèi)使用。4、 極性切勿接反。四.熱電偶冷端溫度補(bǔ)償1、冷端恒溫法將