熱電偶傳感器-熱電偶溫度傳感器
熱電偶傳感器工作原理
熱電偶傳感器利用熱電效應(yīng)將被測(cè)物理量(溫度)直接轉(zhuǎn)換為電勢(shì)。屬于能量轉(zhuǎn)換型傳感器。是應(yīng)用非常廣泛的測(cè)溫傳感器。
工作原理:
將兩種不同材料的金屬導(dǎo)體串接成閉合回路,當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不同溫度即T≠T0時(shí),導(dǎo)體在回路中產(chǎn)生與兩結(jié)點(diǎn)有關(guān)的溫差熱電勢(shì)的現(xiàn)象,稱(chēng)為溫差電效應(yīng)(塞貝克效應(yīng))。
兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中,一個(gè)稱(chēng)工作端(或測(cè)量端、熱端)(T),另一個(gè)叫自由端(或參考端、冷端)(T0)。
由這兩種導(dǎo)體的組合并將溫度轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)的傳感器叫做熱電偶。
熱電動(dòng)勢(shì)是由兩種導(dǎo)體的接觸電勢(shì)和單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)所組成。
不同金屬導(dǎo)體接觸,在接觸表面形成一個(gè)穩(wěn)定的電位差,叫做接觸電動(dòng)勢(shì)。
熱電偶傳感器冷端的溫度補(bǔ)償
由于熱電偶傳感器的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時(shí)),而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱熱電偶傳感器材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶傳感器的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到儀表端子上。必須指出,熱熱電偶傳感器補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。在使用熱電偶傳感器補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接錯(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過(guò)100℃。
熱電偶傳感器優(yōu)點(diǎn):
具有很高的負(fù)電阻溫度系數(shù),靈敏度高(為熱電阻10~100倍)
阻值大、體積可以做得很小→可以測(cè)溫量點(diǎn)溫度
動(dòng)態(tài)特性好→適于動(dòng)態(tài)測(cè)溫
成本低,應(yīng)用廣泛
易于維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)→適于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫
熱電偶傳感器缺點(diǎn):
分散性大
非線性大
長(zhǎng)期穩(wěn)定性差
互換性不好
|