CH熱電式傳感器（含答案）《傳感器與檢測技術(shù)（第版）》習(xí)題及解答

CH熱電式傳感器（含答案）《傳感器與檢測技術(shù)（第版）》習(xí)題及解答第8章熱電式傳感器一、單項(xiàng)選擇題1、熱電偶的基本組成部分是（）。A.熱電極B.保護(hù)管C.絕緣管D.接線盒2、在實(shí)際應(yīng)用中，用作熱電極的材料一般應(yīng)具備的條件不包括（）。A.物理化學(xué)性能穩(wěn)定B.溫度測量范圍廣C.電阻溫度系數(shù)要大D.材料的機(jī)械強(qiáng)度要高3、為了減小熱電偶測溫時的測量誤差，需要進(jìn)行的溫度補(bǔ)償方法不包括（）。A.補(bǔ)償導(dǎo)線法B.電橋補(bǔ)償法C.冷端恒溫法D.差動放大法4、用熱電阻測溫時，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是（）。A．接線方便B.減小引線電阻變化產(chǎn)生的測量誤差C.減小橋路中其它電阻對熱電阻的影響D.減小橋路中電源對熱電阻的影響5、目前，我國生產(chǎn)的鉑熱電阻，其初始電阻值有（）。A．30ΩB．50ΩC．100ΩD．40Ω6、我國生產(chǎn)的銅熱電阻，其初始電阻R0為（）。A．50ΩB．100ΩC．10ΩD．40Ω7、目前我國使用的鉑熱電阻的測量范圍是（）A．－200～850℃B．－50～850℃C．－200～150℃D．－200～650℃8、我國目前使用的銅熱電阻，其測量范圍是（）。A．－200～150℃B．0～150℃C．－50～150℃D．－50～650℃9、熱電偶測量溫度時（）A.需加正向電壓B.需加反向電壓C.加正向、反向電壓都可以D.不需加電壓10、熱敏電阻測溫的原理是根據(jù)它們的()。A．伏安特性B．熱電特性C．標(biāo)稱電阻值D．測量功率11、熱電偶中熱電勢包括（）A．感應(yīng)電勢B．補(bǔ)償電勢C．接觸電勢D．切割電勢12、用熱電阻傳感器測溫時，經(jīng)常使用的配用測量電路是（）。A．交流電橋B．差動電橋C．直流電橋D.以上幾種均可13、一個熱電偶產(chǎn)生的熱電勢為E0，當(dāng)打開其冷端串接與兩熱電極材料不同的第三根金屬導(dǎo)體時，若保證已打開的冷端兩點(diǎn)的溫度與未打開時相同，則回路中熱電勢（）。A．增加B．減小C．增加或減小不能確定D．不變14、熱電偶中產(chǎn)生熱電勢的條件有（）。A．兩熱電極材料相同B．兩熱電板材料不同C．兩熱電極的幾何尺寸不同D．兩熱電極的兩端點(diǎn)溫度相同15、利用熱電偶測溫時，只有在（）條件下才能進(jìn)行。A．分別保持熱電偶兩端溫度恒定B．保持熱電偶兩端溫差恒定C．保持熱電偶冷端溫度恒定D．保持熱電偶熱端溫度恒定16、通常用熱電阻測量（）。A．電阻B．扭矩C．溫度D．流量17、實(shí)用熱電偶的熱電極材料中，用的較多的是（）。A．純金屬B．非金屬C．半導(dǎo)體D．合金18、工程（工業(yè)）中，熱電偶冷端處理方法不包括（）。A．熱電勢修正法B．溫度修正法C．0℃恒溫法D．補(bǔ)償導(dǎo)線法19、下列關(guān)于熱電偶傳感器的說法中，（）是錯誤的。A.熱電偶必須由兩種不同性質(zhì)的均質(zhì)材料構(gòu)成B.計算熱電偶的熱電勢時，可以不考慮接觸電勢C.在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，熱電偶參考端溫度規(guī)定為0℃D.接入第三導(dǎo)體時，只要其兩端溫度相同，對總熱電勢沒有影響20、在實(shí)際的熱電偶測溫應(yīng)用中，引用測量儀表而不影響測量結(jié)果是利用了熱電偶的哪個基本定律（）。A.中間導(dǎo)體定律B.中間溫度定律C.標(biāo)準(zhǔn)電極定律D.均質(zhì)導(dǎo)體定律21、熱電偶溫度計采用補(bǔ)償導(dǎo)線的目的是為了（）A．節(jié)省熱電偶的長度B.避免使用冷端補(bǔ)償C.可以直接使用分度表D.降低成本22、熱電阻的引線電阻對測量結(jié)果有較大影響，采用（）引線方式測量精度最高。A．兩線制B．三線制C．四線制D．五線制23、下列方法中，不屬于熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償法的是（）A．補(bǔ)償導(dǎo)線法B．冷端恒溫法C．電橋補(bǔ)償法D．熱端溫度校正法24、溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為（）變化的裝置。A.電流B.電阻C.電壓D.電量25、自19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)熱電效應(yīng)以來，熱電偶被越來越廣泛地用來測量（）范圍內(nèi)的溫度，根據(jù)需要還可以用來測量更高或更低的溫度。A.100～1300℃B.100～1200℃C.100～1100℃D.100～1000℃26、下面對熱電極極性闡明正確的是（）。A.測量端失去電子的熱電極為負(fù)極，得到電子的熱電極為正極。B.輸出端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負(fù)極。C.測量端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負(fù)極。D.輸出端失去電子的熱電極為負(fù)極，得到電子的熱電極為正極。27、對于熱電偶冷端溫度不等于()，但能保持恒定不變的情況，可采用修正法。A.20℃B.0℃C.10℃D.5℃28、采用熱電偶測溫與其它感溫元件一樣，是通過熱電偶與被測介質(zhì)之間的()。A.熱量交換B.溫度交換C.電流傳遞D.電壓傳遞29、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱電阻的應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到的（）超低溫領(lǐng)域。同時在1000-1200℃溫度范圍內(nèi)也有足夠好的特性。A.1～10KB.1～15KC.1～5KD.1～20K30、測量鋼廠鋼水溫度，一般采用（）熱電偶A鉑銠—鉑銠B鎳鉻—鎳硅C銅—銅鎳31、工業(yè)上廣泛應(yīng)用熱電阻作為（）范圍的溫度測量。A．-50~300℃B．100~1300℃C．300~800℃D．-200~500℃32、在高精度測量要求場合，熱電阻測量電路應(yīng)設(shè)計成（）A．兩線制B．三線制C．四線制二、多項(xiàng)選擇題1、熱電偶近年來被廣泛采用，以下屬于熱電偶具有的優(yōu)點(diǎn)有：（）A.結(jié)構(gòu)簡單B.精度高C.熱慣性小D.可測局部溫度和便于遠(yuǎn)距離傳送與集中檢測2、產(chǎn)生補(bǔ)償電勢的方法很多,下面屬于補(bǔ)償電勢的方法有：（）A.電橋補(bǔ)償法B.溫度補(bǔ)償法C.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法D.PN結(jié)補(bǔ)償法3、以下熱電偶屬于標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶的有：（）A.鉑銠10-鉑熱電偶B.鉑銠30-鉑銠6熱電偶C.鐵一康銅熱電偶D.鎳鉻一考銅熱電偶4、以下熱電偶屬于非標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶的是：（）A.銅一康銅熱電偶B.鎢一鉬熱電偶C.鎳鈷一鎳鋁熱電偶D.雙鉑鉬熱電偶5、半導(dǎo)體熱敏電阻包括：（）A.正溫度系數(shù)熱敏電阻B.負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻C.臨界溫度系數(shù)熱敏電阻D.非溫度系數(shù)熱敏電阻6、熱敏電阻的主要參數(shù)包括：（）A.電阻溫度系數(shù)B.能量靈敏度C.標(biāo)稱電阻值D.耗散系數(shù)7、熱電偶冷端溫度補(bǔ)償法有()A.補(bǔ)償導(dǎo)線法B.三線制法C.冷端恒溫法D.四線制法E.冷端溫度校正法8、下列關(guān)于熱電偶熱電勢敘述正確的是（）A．熱電勢EAB（T，T0）是溫度函數(shù)之差B．熱電勢EAB（T，T0）是溫度差的函數(shù)C．接觸電動勢EAB（T，T0）大于溫差電動勢EA（T，T0）D．接觸電動勢EAB（T，T0）小于溫差電動勢EA（T，T0）E．熱電勢EAB（T，T0）是測量端溫度的單值函數(shù)三、填空題1、熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為的測溫元件；熱電阻和熱敏電阻是將溫度變化轉(zhuǎn)換為變化的測溫元件。2、熱電動勢來源于兩個方面，一部分由兩種導(dǎo)體的構(gòu)成，另一部分是單一導(dǎo)體的。3、由于兩種導(dǎo)體不同，而在其形成的電動勢稱為接觸電動勢。4、接觸電動勢的大小與導(dǎo)體的、有關(guān)，而與導(dǎo)體的直徑、長度、幾何形狀等無關(guān)。5、溫差電動勢的大小取決于和。6、熱電偶的與的對照表，稱為分度表。7、熱電組絲通常采用雙線并繞法的目的是為了。8、熱電阻是利用的電阻值隨溫度變化而變化的特性來實(shí)現(xiàn)對溫度的測量；熱敏電阻是利用的電阻值隨溫度顯著變化這一特性而制成的一種熱敏元件。9、工業(yè)和計量部門常用的熱電阻，我國統(tǒng)一設(shè)計的定型產(chǎn)品是和。10、銅熱電阻在一些測量精度要求，且溫度較低的場合，用來測量℃范圍的溫度。11、按熱電偶本身結(jié)構(gòu)劃分，有熱電偶，鎧裝熱電偶、熱電偶。12、熱敏電阻的阻值與之間的關(guān)系稱熱敏電阻的熱電特性，它是熱敏電阻測溫的基礎(chǔ)。13、熱電偶傳感器是基于工作的。14、工業(yè)和計量部門常用的熱電阻，我國統(tǒng)一設(shè)計的定型產(chǎn)品是熱電阻和熱電阻。15、熱電阻在電橋測量電路中的接法有：制、制和制。16、采用熱電阻作為測量元件是將的測量轉(zhuǎn)換為的測量。17、不同的金屬兩端分別連在一起構(gòu)成閉合回路，如果兩端溫度不同，電路中會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱效應(yīng)；若兩金屬類型相同兩端溫度不同，加熱一端時電路中電動勢E=。18、補(bǔ)償導(dǎo)線法常用作熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償，它的理論依據(jù)是定律。19、兩種均質(zhì)金屬組成的熱電偶，其電勢大小與熱電極直徑、長度及沿?zé)犭姌O長度上的無關(guān)，只與熱電極材料和有關(guān)。20、電橋補(bǔ)償法是用電橋的去消除冷端溫度變化的影響，這種裝置稱為。21、一般恒溫裝置或補(bǔ)償器距被測對象較遠(yuǎn)，需要很長的熱電極把冷端引到這些裝置中，這對于貴金屬熱電偶是很不經(jīng)濟(jì)的。可以用比較便宜的、在溫度范圍內(nèi)熱電性質(zhì)與工作熱電偶相近的導(dǎo)線代替。這種導(dǎo)線常稱為延引電極、冷端延長線或。22、當(dāng)熱交換達(dá)到平衡狀態(tài)時，熱電偶的測量端也就達(dá)到一個穩(wěn)定的溫度。但由于熱量的散失，熱電偶測量端的溫度低于被測介質(zhì)的溫度，這時熱電偶的顯示誤差稱為。23、常用的熱電式傳感元件有、和熱敏電阻。24、熱電式傳感器是一種能將變化轉(zhuǎn)換為變化的元件。25、在各種熱電式傳感器中，以將溫度轉(zhuǎn)換為或的方法最為普遍，例如熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)換為變化的測溫元件。26、接觸電動勢的大小與和有關(guān)，而與導(dǎo)體的、長度、等無關(guān)；溫差電動勢的大小取決于和。27、如果熱電偶兩電極相同，則總熱電動勢始終為；如果熱電偶兩接點(diǎn)溫度相同，回路中總電動勢為。28、熱電偶冷端溫度補(bǔ)償方法有：補(bǔ)償導(dǎo)線法；；、。29、熱電阻最常用的材料是和，工業(yè)上被廣泛用來測量溫區(qū)的溫度，在測量溫度要求不高且溫度較低的場合，電阻得到了廣泛應(yīng)用。30、熱電阻引線方式有3種，其中適用于工業(yè)測量，一般精度要求場合；適用于引線補(bǔ)償，精度要求較低場合；適用于實(shí)驗(yàn)室測量，精度要求高的場合。31、熱敏電阻是利用的電阻值隨溫度顯著變化這一特性而制成的一種熱敏元件，特點(diǎn)是隨溫度顯著變化。根據(jù)半導(dǎo)體電阻—溫度特性，熱敏電阻可分為、和。四、簡答題1、什么是熱電效應(yīng)和熱電動勢？什么叫接觸電動勢？什么叫溫差電動勢？2、什么是熱電偶的中間導(dǎo)體定律？中間導(dǎo)體定律有什么意義？3、什么是熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)電極定律？標(biāo)準(zhǔn)電極定律有什么意義？4、熱電偶串聯(lián)測溫線路和并聯(lián)測溫線路主要用于什么場合，并簡述各自的優(yōu)缺點(diǎn)。5、目前熱電阻常用的引線方法主要有哪些？并簡述各自的應(yīng)用場合。6、①圖2中的電橋是熱電偶的冷端電路。②圖2中：Rt是的銅線電阻。R1、R3、R4是的錳銅線電阻。③圖2中電路的作用是：當(dāng)變化時，由提供補(bǔ)償，從而保證熱電偶回路的輸出不變。7、說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點(diǎn)。8、熱電偶冷端溫度對熱電偶的熱電勢有什么影響？為消除冷端溫度影響可采用哪些措施？9、半導(dǎo)體熱敏電阻的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？10、熱電阻傳感器主要分為哪兩種類型？它們應(yīng)用在什么不同場合？11、說明熱電偶測溫原理。分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法。12、試比較電阻溫度計與熱電偶溫度計的異同點(diǎn)。13、要用熱電偶來測量2點(diǎn)的平均溫度，若分別用并聯(lián)和串聯(lián)的方式。請簡述其原理，指出這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？14、請簡單闡述一下熱電偶與熱電阻的異同。15、請簡要說明一下什么是熱電效應(yīng)。16、請簡述一下珀?duì)柼?yīng)的原理。17、請簡要闡明一下什么是湯姆遜效應(yīng)。18、熱電偶對熱電極材料有哪些基本要求？19、請簡要說明一下熱電阻的定義。20、請簡要敘述一下熱敏電阻的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)措施。21、畫圖說明熱電偶冷端補(bǔ)償器的補(bǔ)償原理22、熱電偶測溫時為什么要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償？補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ心膸追N？23、試述熱電偶與熱電阻的基本測溫原理。24、采用熱電阻測量溫度時,常用的引線方式主要有哪幾種?試述這幾種引線方式各自的特點(diǎn)及適用場合。五、計算題1、銅熱電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系可用式Rt≈R0（1+αt）表示。已知0℃時銅熱電阻R0為50Ω，溫度系數(shù)α為4.28×10-3/℃，求當(dāng)溫度為100℃時的電阻值。2、已知分度號為S的熱電偶冷端溫度為t0=20℃，現(xiàn)測得熱電勢為11.710mV，求熱端溫度為多少度？3、已知分度號為K的熱電偶熱端溫度t=800℃，冷端溫度為t0=30℃，求回路實(shí)際總電勢。4、現(xiàn)用一只銅-康銅熱電偶測溫，其冷端溫度為30℃，動圈儀表（未調(diào)機(jī)械零位）指示320℃。若認(rèn)為熱端溫度為350℃對不對？為什么？若不對，正確溫度值應(yīng)為多少？5、一熱敏電阻在0℃和100℃時，電阻值分別為200kΩ和10kΩ。試計算該熱敏電阻在20℃時的電阻值。6、下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計算A.已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為T=50℃，試計算出Rt的值和Ra的值。B.電路中已知R1、R2、R3和E，試計算電橋的輸出電壓VAB。其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5伏）7、使用k型熱電偶，基準(zhǔn)接點(diǎn)為0℃、測量接點(diǎn)為30℃和900℃時，溫差電動勢分別為1.203mV和37.326mV。當(dāng)基準(zhǔn)接點(diǎn)為300℃，測溫接點(diǎn)為9000℃時的溫差電動勢為多少？8、使用鎳鉻-鎳硅熱電偶，其基準(zhǔn)接點(diǎn)為30℃，測溫接點(diǎn)為400℃時的溫差電動勢為多少？若仍使用該熱電偶，測得某接點(diǎn)的溫差電動勢為10.275mV，則被測接點(diǎn)的溫度為多少？9、用兩只K型熱電偶測量兩點(diǎn)溫度差，其連接線路如圖所示。已知t1=420℃,t0=30℃,測得兩點(diǎn)的溫差電勢為15.24mV，問兩點(diǎn)的溫度差是多少？如果t1溫度下那只熱電偶錯用的是E型熱電偶，其他都正確，則兩點(diǎn)的實(shí)際溫度差是多少？10、將一只鎳鉻-鎳硅熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端溫度是50℃，若電位計上讀數(shù)是50mV，問熱電偶熱端溫度是多少？11、鎳鉻-鎳硅熱電偶的靈敏度為0.04mV/℃，把它放在溫度為1200℃之處，若以指示表作為冷端，此處溫度為50℃，試求熱電勢的大小。12、某熱敏電阻，其B值為2900K，若冰點(diǎn)電阻為500kΩ,求該熱敏電阻在100℃時的阻抗。13、某測量者想用兩只K型熱電偶測量兩點(diǎn)溫度，其連接線路如圖所示，已知1t=420℃,0t=30℃，測得兩點(diǎn)的溫度電勢為15.132mv。但后來經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)1t溫度下的那只熱電偶錯用E型熱電偶，其他都正確，試求兩點(diǎn)實(shí)際溫差？(可能用到的熱電偶分度表數(shù)據(jù)見表一和表二，最后結(jié)果可以只保留到整數(shù)位)21表一K型熱電偶分度表（部分）分度號：K（參考端溫度為0℃）14、將一支鉻鎳－康銅熱電偶與電壓表相連，電阻表接線端是50℃時，熱電偶輸出為4mV。如果電位計上讀數(shù)是60mV，若該熱電偶的靈敏度為0.08mV/℃，問熱電偶熱端溫度是多少？15、將一支靈敏度0.08mV／℃的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端處溫度為50℃，電壓表上讀數(shù)為60mV，求熱電偶熱端溫度。16、現(xiàn)用一支鎳鉻一銅鎳熱電偶測某換熱器內(nèi)溫度，其冷端溫度為30℃，而顯示儀表機(jī)械零位為0℃，這時指示值為400℃，若認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430℃，對不對?為什么?已知mVEmVE10801)0,30(,943.28)0,400(==，則換熱器內(nèi)的溫度正確值如何得到?17、已知某負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，在溫度為298K時阻值Ω=31441tR，當(dāng)溫度為303K時阻值Ω=27722tR，試求該熱敏電阻的材料常數(shù)B。18、鎳鉻—鎳硅熱電偶，工作時冷端溫度為30℃，測得熱電動勢E(t,t0)=38.560mv，求被第8章熱電式傳感器三、填空題四、簡答題1、答：①兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A、B兩端相互緊密地連接在一起，組成一個閉合回路。當(dāng)兩接點(diǎn)溫度不等時，回路中就會產(chǎn)生大小和方向與導(dǎo)體材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)的電動勢，從而形成電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。該電動勢稱為熱電動勢。②接觸電動勢：接觸電勢是由兩種導(dǎo)體的自由電子密度不同而在其接觸處形成的熱電勢。它的大小取決于兩導(dǎo)體的材料及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸無關(guān)。③溫差電動勢：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不同而產(chǎn)生的一種電勢。知識點(diǎn)：熱電偶2、答：中間導(dǎo)體定律：熱電偶測溫時，若在回路中接入第三種導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相同，則對熱電偶回路總的熱電勢不產(chǎn)生影響。中間導(dǎo)體定律的意義在于：在實(shí)際的熱電偶測溫應(yīng)用中，測量儀表和連接導(dǎo)線可以作為第三種導(dǎo)體對待。知識點(diǎn)：熱電偶3、答：標(biāo)準(zhǔn)電極定律：如果兩種導(dǎo)體A，B分別與第三種導(dǎo)體C組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢已知，則由這兩個導(dǎo)體A，B組成的熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢可由下式確定：EAB（t，t0）=EAC（t，t0）-EBC（t，t0）標(biāo)準(zhǔn)電極定律的意義在于，純金屬的種類很多，合金的種類更多，要得出這些金屬件組成熱電偶的熱電動勢是一件工作量極大的事。在實(shí)際處理中，由于鉑的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，通常選用高純鉑絲作標(biāo)準(zhǔn)電極，只要測得它與各種金屬組成的熱電偶的熱電動勢，則各種金屬間相互組合成熱電偶的熱電動勢就可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電極定律計算出來。知識點(diǎn)：熱電偶4、答：熱電偶串聯(lián)測溫線路主要用于測量兩點(diǎn)間溫度差，還可以測量平均溫度；熱電偶并聯(lián)測溫線路主要用于測量平均溫度。并聯(lián)電路的特點(diǎn)是：當(dāng)有一只熱電偶燒斷時，難以覺察出來。當(dāng)然，它也不會中斷整個測溫系統(tǒng)的工作。串聯(lián)電路的特點(diǎn)是：熱電動勢大，儀表的靈敏度大大增加，線路中只要有一只熱電偶斷路，總的熱電動勢消失，立即可以發(fā)現(xiàn)斷路。但是只要有一只熱電偶斷路，整個測溫系統(tǒng)將停止工作。知識點(diǎn)：熱電偶5、答：熱電阻常用的引線方法主要兩線制、三線制和四線制。兩線制用于引線不長，測量精度要求較低的場合；三線制適用于工業(yè)測量，一般精度測量場合；四線制適用于實(shí)驗(yàn)室測量，高精度測量場合。知識點(diǎn)：熱電阻6、答：①圖2中的電橋是熱電偶的冷端電橋補(bǔ)償（補(bǔ)償器）電路。②圖2中：Rt是溫度系數(shù)較大的的銅線電阻。R1、R3、R4是溫度系數(shù)較小的的錳銅線電阻。③圖2中電路的作用是：當(dāng)冷端溫度變化時，由不平衡電橋提供補(bǔ)償，從而保證熱電偶回路的輸出不變。知識點(diǎn)：熱電偶7、答：薄膜型熱電偶是將兩種薄膜熱電極材料用真空蒸鍍、化學(xué)涂層等辦法蒸鍍到絕緣基板上制成的一種特殊熱電偶。薄膜熱電偶的接點(diǎn)可以做得很小，很薄，具有熱容量小，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。適用于微小面積上的表面溫度以及快速變化的動態(tài)溫度的測量。知識點(diǎn)：熱電偶8、答：由熱電偶的測溫原理可以知道，熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢大小與兩端溫度有關(guān)，熱電偶的輸出電動勢只有在冷端溫度不變的條件下，才與工作溫度成單值函數(shù)關(guān)系。實(shí)際應(yīng)用時，由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，其溫度受到測量對象和周圍環(huán)境溫度波動的影響，因而冷端溫度難以保持恒定，這樣會帶來測量誤差。為消除冷端溫度影響，常用的措施有：①補(bǔ)償導(dǎo)線法：將熱電偶配接與其具有相同熱電特性的補(bǔ)償導(dǎo)線，使自由端遠(yuǎn)離工作端，放置到恒溫或溫度波動較小的地方。②冷端恒溫法：把熱電偶的冷端置于某些溫度不變的裝置中，以保證冷端溫度不受熱端測量溫度的影響。③冷端溫度校正法。④自動補(bǔ)償法。知識點(diǎn)：熱電偶9、答：半導(dǎo)體熱敏電阻主要優(yōu)點(diǎn)：電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高；體積小、結(jié)構(gòu)簡單；熱慣性小、響應(yīng)速度快；使用方便；壽命長；易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量等。主要缺點(diǎn)：互換性較差，同一型號的產(chǎn)品特性參數(shù)有較大差別；穩(wěn)定性較差；非線性嚴(yán)重，且不能在高溫下使用。知識點(diǎn)：熱電阻10、答：①鉑電阻傳感器：特點(diǎn)是精度高、穩(wěn)定性好、性能可靠。主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計使用，也常被用在工業(yè)測量中。此外，還被廣泛地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，是目前測溫復(fù)現(xiàn)性最好的一種。②銅電阻傳感器：價錢較鉑金屬便宜。在測溫范圍比較小的情況下，有很好的穩(wěn)定性。溫度系數(shù)比較大，電阻值與溫度之間接近線性關(guān)系。材料容易提純，價格便宜。不足之處是測量精度較鉑電阻稍低、電阻率小。知識點(diǎn)：熱電阻11、答：熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于"熱電效應(yīng)"。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不同材料的導(dǎo)體組成一個閉合回路時，若兩個結(jié)點(diǎn)的溫度不同，那么在回路中將會產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動勢就越大。引入適當(dāng)?shù)臏y量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。誤差因素：參考端溫度受周圍環(huán)境的影響減小誤差的措施有：a0℃恒溫法；b計算修正法（冷端溫度修正法）；c儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法；d熱電偶補(bǔ)償法；e電橋補(bǔ)償法；f冷端延長線法。知識點(diǎn)：熱電偶12、答：電阻溫度計利用電阻隨溫度變化的特性來測量溫度。熱電偶溫度計是根據(jù)熱電效應(yīng)原理設(shè)計而成的。前者將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值的大小，后者將溫度轉(zhuǎn)換為電勢大小。相同點(diǎn)：都是測溫傳感器，精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。知識點(diǎn)：熱電阻13、答：在并聯(lián)方式中，伏特表得到的電勢為2個熱電偶的熱電勢的平均電勢，即它已經(jīng)自動得到了2個熱電勢的平均值，查表即可得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：快速、高效、自動，誤差小，精度高。缺點(diǎn)：當(dāng)其中有一個熱電偶損壞后，不易立即發(fā)現(xiàn)，且測得的熱電勢實(shí)際上只是某一個熱點(diǎn)偶的。在串聯(lián)方式中，伏特表得到的電勢為環(huán)路中2個熱電偶的總熱電勢，還要經(jīng)過算術(shù)運(yùn)算求平均值，再查表得到兩點(diǎn)的平均溫度。該方法的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)其中有一個熱電偶損壞后，可以立即發(fā)現(xiàn)；可獲得較大的熱電勢和提高靈敏度。缺點(diǎn)：過程較復(fù)雜，時效性低，在計算中，易引入誤差，精度不高。知識點(diǎn)：熱電偶14、答：熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫,作用相同，都是測量物體的溫度,精度及性能都與傳感器材料特性有關(guān)。但是他們的原理與特點(diǎn)卻不相同。熱電偶是將溫度變化轉(zhuǎn)換為熱電動勢的測溫元件，熱電阻勢將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的測溫元件。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路,當(dāng)兩個接點(diǎn)處的溫度不同時,回路中將產(chǎn)生熱電勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成：溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢,不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度,所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同,而接觸電勢是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時,因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散,當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢,接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。另外，熱電偶的電信號需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞,這種導(dǎo)線稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優(yōu)點(diǎn)也很多,也可以遠(yuǎn)傳電信號,靈敏度高,穩(wěn)定性強(qiáng),互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需要電源激勵,不能夠瞬時測量溫度的變化。熱電阻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱電偶便宜。知識點(diǎn)：熱電偶15、答：將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端緊密地連接在一起，組成一個閉合回路,當(dāng)兩個接點(diǎn)處的溫度不同時,回路中將產(chǎn)生大小和方向與導(dǎo)體材料及兩節(jié)電的溫度有關(guān)的電動勢（熱電動勢）,從而形成電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為塞貝克效應(yīng)。知識點(diǎn)：熱電偶16、答：將同溫度的兩種不同的金屬互相接觸，由于不同金屬內(nèi)自由電子的密度不同，在兩金屬A和B的接觸處會發(fā)生自由電子的擴(kuò)散現(xiàn)象，自由電子將從密度大的金屬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．直至在接點(diǎn)處建立了強(qiáng)度充分的電楊，能夠阻止電子擴(kuò)散達(dá)到平衡為止。兩種不同金屬的接點(diǎn)處產(chǎn)生的電動勢稱為電勢，又稱接觸電勢。此效應(yīng)稱為珀?duì)柼?yīng)。知識點(diǎn)：熱電偶17、答：假設(shè)在一勻質(zhì)棒狀導(dǎo)體的一端加熱，則沿此棒狀導(dǎo)體有溫度梯度導(dǎo)體內(nèi)自由電子將從溫度高的一端向溫度低的一端擴(kuò)散，并在溫度較低一端積累起來，使棒內(nèi)建立起一電場。當(dāng)這電場對電子的作用力與擴(kuò)散力相平衡時，擴(kuò)散作用即停止。電場產(chǎn)生的電勢稱為湯姆遜電勢或溫差電勢。知識點(diǎn)：熱電偶18、答：(1)熱電特性穩(wěn)定，即熱電勢與濕度的對應(yīng)關(guān)系不會變動；(2)熱電勢要足夠大，這樣易于測量熱電勢，且可得到較高的準(zhǔn)確；(3)熱電勢與溫度為單值關(guān)系，最好成線性關(guān)系，或簡單的函數(shù)關(guān)系；(4)電阻溫度系數(shù)和電阻率要小，否則熱電偶的電阻將隨工作端溫度而有較大的變影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；(5)物理性能穩(wěn)定，化學(xué)成分均勻,不易氧化和腐蝕；(6)材料的復(fù)制性好；(7)材料的機(jī)械強(qiáng)度要高。知識點(diǎn)：熱電偶19、答：熱電阻作為一種感溫元件，它導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來實(shí)現(xiàn)對溫度測量的。它是利用感溫電阻，把測量溫度轉(zhuǎn)化成測量電阻的電阻式測溫系統(tǒng)，常用于測量200～500℃范圍內(nèi)的溫度。它是利用熱電阻和熱敏電阻的電阻率溫度系數(shù)而制成溫度傳感器的。知識點(diǎn)：熱電阻20、答：熱敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大．靈敏度高．熱容量小、響應(yīng)速度快．而且分辨率很高可達(dá)10～4℃。主要缺點(diǎn)是互換性差，熱電特性非線性大。改進(jìn)措施：可用溫度系數(shù)很小的電阻與熱敏電阻串聯(lián)或并聯(lián)，使等效電阻與溫度的關(guān)系在一定的溫度范圍內(nèi)是線性的。知識點(diǎn)：熱敏電阻21、答：在熱電偶回路中串入一個自動補(bǔ)償?shù)碾妱觿?。H是工作熱端，溫度為t，冷端放在補(bǔ)償器C中，溫度為tn，電阻Rt具有正溫度系數(shù)。外加電源為一恒定電壓，補(bǔ)償了的熱電勢輸出為E(t,t0)。當(dāng)冷端為一恒定溫度tn≠0時，A點(diǎn)供給熱電偶回路一個不變的修正電動勢，其大小等于E(t,t0)，t0=0。當(dāng)冷端溫度波動時，熱電偶回路中熱電勢與補(bǔ)償電路中的UA會相應(yīng)地向相反的方向變化，補(bǔ)償了熱電偶電動勢的變化。知識點(diǎn)：熱電偶22、答：（1）根據(jù)熱電偶測溫原理，只有當(dāng)冷端溫度保持不變時，熱電勢才是被測溫度的單值函數(shù)，而在實(shí)際應(yīng)用時,由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，其溫度受到測量對象和周圍環(huán)境溫度波動的影響，因而冷端溫度難以保持恒定，這樣會帶來測量誤差，所以測溫時必須對熱電偶進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。（2）冷端溫度補(bǔ)償方法有：補(bǔ)償導(dǎo)線法；冷端恒溫法；冷端溫度校正法、自動補(bǔ)償法。知識點(diǎn)：熱電偶23、答：熱電偶測溫基本原理：熱電偶測溫是基于熱電效應(yīng)的基本原理。根據(jù)熱電效應(yīng)，任何兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成的閉合回路，如果將它們的兩個接點(diǎn)分別置于溫度不同的熱源中，則在該回路中會產(chǎn)生熱電動勢，在一定條件下，產(chǎn)生的熱電動勢與被測溫度成單值函數(shù)關(guān)系。因此，我們只需測得熱電動勢值，就可間接獲得被測溫度。熱電阻測溫基本原理：熱電阻測溫是基于熱效應(yīng)的基本原理。所謂熱效應(yīng)，就是金屬導(dǎo)體的阻值會隨溫度的升高而增加或減小的現(xiàn)象。因此，我們只需測得金屬導(dǎo)體電阻的變化就可間接獲得被測溫度。知識點(diǎn)：熱電偶24、答：熱電阻常用引線方式主要有：兩線制、三線制和四線制。兩線制的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用低，但是引線電阻及其變化會帶來附加誤差。主要適用于引線不長、測溫精度要求較低的場合。三線制的特點(diǎn)是可較好地減小引線電阻的影響。主要適用于大多數(shù)工業(yè)測量場合。四線制的特點(diǎn)是精度高，能完全消除引線電阻對測量的影響。主要適用于實(shí)驗(yàn)室等高精度測量場合。知識點(diǎn)：熱電阻五、計算題1、解：3tR50(14.2810100)71.4-=?+??=Ω知識點(diǎn)：熱電阻2、解：E（t,t0）=11.710E（t,0℃）=E(t,t0)+E(t0,0℃)11.710=E(t,0℃)-E(20℃,0)=E(t,0℃)-0.113所以E（t,0℃）=11.823mV查表：E(1180℃,0℃)=11.707mV,E(1190℃,0℃)=11.827mV所以:MLMLHLHLE-Et=t+(tt)E-E?-=1180℃+11.82311.70711.82711.823--×10℃=1470℃知識點(diǎn)：熱電偶3、解：E（800℃，30℃）=E（800℃，0℃）-E（30℃，0℃）=33.27-1.203=32.074mV知識點(diǎn)：熱電偶4、解：不對。因?yàn)楫?dāng)熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接到顯示儀表，熱電偶冷端溫度保持恒定且已知，則可預(yù)先將有零位調(diào)整功能的顯示儀表的指針從刻度的初始值調(diào)至已知的冷端溫度值，這樣，顯示儀表的示值即為被測量的實(shí)際溫度值。正確溫度應(yīng)該為t=320℃-30℃=290℃知識點(diǎn)：熱電偶5、解：t00BBRRexp()tt=?-10×103=200×103×exp（B/373.15-B/273.15）B=1072當(dāng)t=20℃時，R20=10×103×exp（B/293.15-B/273.15）=13kΩ知識點(diǎn)：熱電阻6、解：該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯示電表組成。圖中G為指示電表，R1、R2、R3為固定電阻，Ra為零位調(diào)節(jié)電阻。熱電阻都通過電阻分別為r2、r3、Rg的三個導(dǎo)線和電橋連接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當(dāng)溫度變化時，只要它們的Rg分別接在指示電表和電源的回路中，其電阻變化也不會影響電橋的平衡狀態(tài)，電橋在零位調(diào)整時，應(yīng)使R4=Ra+Rt0為電阻在參考溫度（如0℃）時的電阻值。三線連接法的缺點(diǎn)之一是可調(diào)電阻的接觸電阻和電橋臂的電阻相連，可能導(dǎo)致電橋的零點(diǎn)不穩(wěn)。知識點(diǎn)：熱電阻7、解：已知E（