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热电偶的定义、操作理念、构造、工作、优点以及缺点

来源:发表时间:2019-06-22


热电偶的定义
      定义:热电偶是一种温度测量装置。它用于测量某个特定点的温度。换句话说,它是一种用于以电流或EMF形式测量温度的传感器。
热电偶由两根不同金属的导线组成,两根导线在端部焊接在一起。焊接部分产生了用于测量温度的连接点。导线温度的变化会引起电压。
热电偶的操作理念
热电偶的操作理念取决于三种效应。
      见后面效果:两种不同金属之间会出现回看效应。当热量提供给任何一种金属时,电子开始从热金属流到冷金属。因此,直流电流在电路中感应。


      简而言之,这是两种不同金属之间的温差引起它们之间的电位差的现象。See beck效应产生每开尔文温度的小电压。
      珀耳帖效应:珀耳帖效应与塞贝克效应相反。珀耳帖效应表明,通过施加它们之间的电位差,可以在任何两个不同的导体之间产生温差。
      汤普森效应:汤普森效应表明,当两种不同的金属连接在一起并且如果它们产生两个结时,由于温度梯度,电压会引起导体的整个长度。温度梯度是物理术语,表示特定位置的温度变化方向和速率。
热电偶的构造
      热电偶由两种不同的金属组成。这些金属在连接点处焊接在一起。该连接点被视为测量点。连接点分为三种类型。
      未接地连接 - 在未接地连接处,导体完全与保护套隔离。它用于高压应用工作。使用这种类型的结的主要优点是它减少了杂散磁场的影响。
      接地连接 - 在这种类型的连接中,金属和保护套焊接在一起。接地结用于测量腐蚀环境中的温度。该结提供了对噪声的抵抗力。
      暴露的结 - 这种类型的结用于需要快速响应的地方。暴露的结用于测量气体的温度。


热电偶结用于制造热电偶的材料取决于温度的测量范围。
热电偶的工作
      热电偶的电路如下图所示。该电路由两种不同的金属组成。这些金属以这样的方式连接在一起,即它们形成两个连接点。金属通过焊接与结相连。


      铁辅音thermouple让P和Q是热电偶的两个结。T 1和T 2是连接处的温度。由于结的温度彼此不同,EMF在电路中产生。
      如果结处的温度变得相等,则在电路中产生相等且相反的EMF,并且零电流流过它。如果结的温度变得不相等,则电路中会产生电位差。电路中EMF的大小取决于用于制造热电偶的材料类型。流过电路的总电流通过测量装置测量。
热电偶电路中的EMF感应由下式给出:


      公式换热电偶Δθ-热热电偶结与参考热电偶结之间的温差。
      a,b - 常数
热电偶输出的测量
从热电偶获得的输出EMF可以通过以下方法测量。
      万用表 - 这是一种测量热电偶输出EMF的简单方法。万用表连接到热电偶的冷端。万用表指针的偏转等于流过仪表的电流。
      电位计 - 热电偶的输出也可以在直流电位计的帮助下测量。
带输出设备的放大器 - 从热电偶获得的输出通过放大器放大,然后馈送到记录或指示仪器。
热电偶的优点
      热电偶比其他温度测量装置便宜。
      热电偶具有快速响应时间。
      它具有宽温度范围。
热电偶的缺点
      热电偶精度低。
      热电偶的重新校准很困难。
      镍基合金,铂/铑合金,钨/铼合金,镍铬 - 金,铁基合金是用于制造热电偶合金的名称。

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