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技(jì)術文章
熱電(diàn)偶(ǒu)基(jī)本原(yuán)理與(yǔ)作(zuò)用(yòng)
更(gēng)新時間:2010-03-25
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將兩(liǎng)種不(bù)同(tóng)材(cái)料的(dí)導體(tǐ)或半(bàn)導(dǎo)體(tǐ)A和B焊(hàn)接起來,構(gòu)成一(yī)個閉(bì)合回路(lù),當導體A和B的兩個執著點1和(hé)2之(zhī)間(jiān)存(cún)在(zài)溫(wēn)差時,兩者之間便產生電(diàn)動勢,因(yīn)而在回路(lù)中形成一個大(dà)小的(dí)電流(liú),這種現象(xiàng)稱為(wéi)熱(rè)電(diàn)效應(yīng)。熱(rè)電偶就是(shì)利(lì)用這一(yī)效(xiào)應來工(gōng)作的(dí)。
什(shí)麼是熱(rè)電偶
熱(rè)電偶(ǒu)與(yǔ)熱(rè)電阻(zǔ)均屬(shǔ)於溫(wēn)度(dù)測量中的(dí)接觸式(shì)測(cè)溫(wēn),盡(jìn)管其作用(yòng)相同都是測(cè)量(liáng)物體(tǐ)的(dí)溫(wēn)度,但是(shì)他們(mén)的原(yuán)理(lǐ)與(yǔ)特點卻不盡(jìn)相(xiāng)同(tóng).
熱電偶(ǒu)是(shì)溫度(dù)測量中應用zui廣泛(fàn)的溫(wēn)度(dù)器件(jiàn),他的主要特(tè)點就是(shì)測(cè)吻範(fàn)圍(wéi)寬,性(xìng)能比(bǐ)較穩定,同時(shí)結構簡單,動態響應(yīng)好,更(gēng)能(néng)夠遠傳4-20mA電(diàn)信(xìn)號,便於自(zì)動控製(zhì)和(hé)集(jí)中控製。熱(rè)電(diàn)偶的測溫原理是基於(yú)熱(rè)電效應。將(jiāng)兩種不(bù)同的導體或半導(dǎo)體連接(jiē)成閉合回路(lù),當兩(liǎng)個接點(diǎn)處的溫(wēn)度(dù)不同(tóng)時(shí),回路(lù)中將產生熱(rè)電勢,這種現象稱(chēng)為熱(rè)電效(xiào)應,又稱為塞貝(bèi)克(kè)效(xiào)應。閉合回路(lù)中產(chǎn)生的(dí)熱(rè)電(diàn)勢有兩(liǎng)種(zhǒng)電(diàn)勢組成(chéng);溫差電勢和接(jiē)觸(chù)電勢。溫差電勢是指(zhǐ)同(tóng)一(yī)導體的兩端(duān)因(yīn)溫度不同(tóng)而產生的電勢,不(bù)同的(dí)導體(tǐ)具(jù)有不(bù)同的電子密度,所以他(tā)們(mén)產(chǎn)生(shēng)的(dí)電(diàn)勢(shì)也不(bù)相(xiāng)同,而接(jiē)觸(chù)電勢(shì)顧(gù)名思義就是(shì)指(zhǐ)兩(liǎng)種不(bù)同的導體相接觸(chù)時(shí),因為他們的電子密(mì)度(dù)不同所以產(chǎn)生(shēng)一定的電子擴散(sàn),當(dāng)他們(mén)達(dá)到(dào)一(yī)定的(dí)平(píng)衡後所形(xíng)成的(dí)電勢,接(jiē)觸電(diàn)勢(shì)的大(dà)小取(qǔ)決於(yú)兩種(zhǒng)不同(tóng)導(dǎo)體(tǐ)的材料性(xìng)質以及(jí)他(tā)們接觸(chù)點的(dí)溫(wēn)度。目前上應(yīng)用的(dí)熱電偶具(jù)有(yǒu)一(yī)個標準規(guī)範(fàn),上規定熱電偶分為(wéi)八(bā)個(gè)不同(tóng)的(dí)分(fēn)度(dù),分別為B,R,S,K,N,E,J和(hé)T,其測(cè)量(liáng)溫(wēn)度(dù)的zui低可(kě)測(cè)零下270攝(shè)氏(shì)度,zui高可達1800攝氏度,其中B,R,S屬於(yú)鉑(bó)係列的(dí)熱電偶(ǒu),由於鉑屬(shǔ)於(yú)貴(guì)重金屬,所(suǒ)以(yǐ)他(tā)們又被(bèi)稱為貴(guì)金屬(shǔ)熱(rè)電偶(ǒu)而剩下(xià)的幾(jī)個則稱為廉(lián)價金(jīn)屬熱電偶。熱電偶的結構有(yǒu)兩(liǎng)種,普(pǔ)通(tōng)型和鎧裝(zhuāng)型(xíng)。普通性熱電偶一般(bān)由(yóu)熱(rè)電極(jí),絕(jué)緣管,保護套(tào)管和接綫(xiàn)盒等(děng)部(bù)分(fēn)組成,而鎧裝(zhuāng)型(xíng)熱電偶則是將熱電偶(ǒu)絲,絕緣材料(liào)和(hé)金(jīn)屬保護套管三者組(zǔ)合裝配後,經(jīng)過(guò)拉(lā)伸加工而(ér)成(chéng)的一種堅實的組合體。但是熱(rè)電(diàn)偶的(dí)電信(xìn)號(hào)卻(què)需要一(yī)種特殊的導(dǎo)綫來進(jìn)行傳遞(dì),這(zhè)種(zhǒng)導(dǎo)綫我們稱(chēng)為補(bǔ)償導綫(xiàn)。不同(tóng)的熱(rè)電偶需要(yào)不(bù)同(tóng)的(dí)補償導綫(xiàn),其主要作(zuò)用就(jiù)是與(yǔ)熱電偶連接,使熱(rè)電偶的(dí)參比端(duān)遠離電(diàn)源(yuán),從而使(shǐ)參(cān)比(bǐ)端溫(wēn)度穩(wěn)定。補償導(dǎo)綫又分(fēn)為補(bǔ)償型(xíng)和延(yán)長型(xíng)兩種,延(yán)長(cháng)導(dǎo)綫的化學(xué)成分與(yǔ)被(bèi)補償(cháng)的熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)相(xiāng)同,但(dàn)是實際中(zhōng),延長型的導(dǎo)綫(xiàn)也(yě)並(bìng)不是用和熱電偶相同材(cái)質的(dí)金屬,一(yī)般采(cǎi)用(yòng)和熱電(diàn)偶(ǒu)具(jù)有相(xiāng)同電(diàn)子(zǐ)密(mì)度(dù)的導(dǎo)綫代替。補(bǔ)償導綫的(dí)與(yǔ)熱(rè)電(diàn)偶的連(lián)綫(xiàn)一般都是很明(míng)了,熱電偶的(dí)正極連接補(bǔ)償導綫的紅色綫,而(ér)負極(jí)則連接剩(shèng)下的顏(yán)色。一般(bān)的補(bǔ)償(cháng)導綫(xiàn)的材質大(dà)部分都采(cǎi)用銅鎳合金(jīn)。