认证主体：吴**（实名认证）
IP属地：湖北
下载本文档
6、触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属属内自由电子的密度不同，在两金属A A和和B B的接触点处的接触点处会发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的会发生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的金属金属A A扩散到密度小的金属扩散到密度小的金属B B，使，使A A失去电子带正电，失去电子带正电，B B得到电子带负电，从而产生接触电势：得到电子带负电，从而产生接触电势：自自由由电电子子ABe eABAB(T)(T)T TBtAtABNNekttEln)(k k：波尔兹曼常数；：波尔兹曼常数； e e：单位电荷电量；：单位电荷电量； N NATAT、N NBTBT：温度为：温度为T
8、不同而产生的一种热电势势温差电动势温差电动势同一导体的两端温度不同时同一导体的两端温度不同时, , 高温端的电子能量要比低温高温端的电子能量要比低温端的电子能量大端的电子能量大, , 因而从高温端跑到低温端的电子数比从因而从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多低温端跑到高温端的要多, , 结果高温端因失去电子而带正结果高温端因失去电子而带正电电, , 低温端因获得多余的电子而带负电低温端因获得多余的电子而带负电, , 形成一个静电场，形成一个静电场，该静电场阻止电子继续向低温端迁移，最后达到动态平衡。该静电场阻止电子继续向低温端迁移，最后达到动态平衡。因此，因此， 在导体两端便形
11、料和两接点的温度有关，而与热电偶的形状尺体材料和两接点的温度有关，而与热电偶的形状尺寸无关。当热电偶两电极材料固定后，热电动势便寸无关。当热电偶两电极材料固定后，热电动势便是两接点温度为是两接点温度为t t和和t t0 0时的函数差：时的函数差：对于已选定的热电偶对于已选定的热电偶, , 当参考端温度当参考端温度t t0 0恒定时恒定时, , E EABAB(t(t0 0) )为常数为常数, ,则总的热电动势就只与温度则总的热电动势就只与温度t t成单值成单值函数关系函数关系, , 即即 ABAB(t,t(t,t0 0)=E)=EABAB(t)-C=(t)-C=(t)(t)E EABAB（t
14、端温度；表示测量端温度；t0t0表示冷端温度；表示冷端温度；符号变化，位置规定的含义不变。符号变化，位置规定的含义不变。ABAB(t,t(t,t0 0)=-E)=-EBABA(t,t(t,t0 0)=-E)=-EABAB(t(t0 0,t),t)解释：当解释：当N NA ANNB B,A,A为正极，为正极，B B为负极。脚注为负极。脚注ABAB的顺序表的顺序表示电动势的方向。当脚注顺序改变时，电动势前面的示电动势的方向。当脚注顺序改变时，电动势前面的符号（、）随之改变。符号（、）随之改变。利用热电偶作为传感器来检测温度时，必须在热电偶回路中引入显示或记录仪表，利用热电偶作为传感器来检测温度时，
18、差电势可忽略不计由于温差电势可忽略不计, , 则回路中的总热电势等于则回路中的总热电势等于各接点的接触电势之和。即各接点的接触电势之和。即E EABCABC(T,T(T,T0 0)=e)=eABAB(T)+e(T)+eBCBC(T(T0 0)+e)+eCACA(T(T0 0) ) （* *）当当T=TT=T0 0时时, ,有有E EABCABC(T(T0 0)=e)=eABAB(T(T0 0 )+e )+eBCBC(T(T0 0)+e)+eCACA(T(T0 0)=0)=0由此得由此得e eABAB(T(T0 0 ) )-e-eBCBC(T(T0 0)-e)-eCACA(T(T0 0)=0)=
20、和显示仪表各自两端的温度相同，则对热电偶的热电势没有影响。因此中间导体定律对热电相同，则对热电偶的热电势没有影响。因此中间导体定律对热电偶的实际应用有十分重要的意义。图利用中间导体定律制成开路偶的实际应用有十分重要的意义。图利用中间导体定律制成开路电偶测量金属和金属壁面的温度。电偶测量金属和金属壁面的温度。根据此定律，除可在热电偶测温回路中接入各种类型的显示仪表根据此定律，除可在热电偶测温回路中接入各种类型的显示仪表或调节器外，也可以推广到对液态金属材料和固态金属材料表面或调节器外，也可以推广到对液态金属材料和固态金属材料表面的温度测量，如图所示。有时为了提高测量精度，或者为了使用的温度测量，
23、章 非电量的电测技术 17应用：标准电极定律是一个极为实用的定律。应用：标准电极定律是一个极为实用的定律。纯金属的种类很多，合金类型更多。要得出这些金属纯金属的种类很多，合金类型更多。要得出这些金属之间组合而成热电偶的热电动势，工作量极大。由于之间组合而成热电偶的热电动势，工作量极大。由于铂的物理、化学性质稳定，熔点高，易提纯，所以，铂的物理、化学性质稳定，熔点高，易提纯，所以，通常选用高纯铂丝作为标准电极，只要测得各种金属通常选用高纯铂丝作为标准电极，只要测得各种金属与纯铂组成的热电偶的热电动势表与纯铂组成的热电偶的热电动势表4-24-2，则各种金属之，则各种金属之间相互组合而成的热电偶的热
25、的电测技术 18三、热电偶冷端温度补偿三、热电偶冷端温度补偿热电效应的原理可知，热电偶产生的热电动势与热电效应的原理可知，热电偶产生的热电动势与两端温度有关。只有将冷端的温度恒定，热电动两端温度有关。只有将冷端的温度恒定，热电动势才是热端温度的单值函数。势才是热端温度的单值函数。必要性：必要性：1 1、用热电偶的分度表查毫伏数、用热电偶的分度表查毫伏数- -温度时，温度时，必须满足必须满足t t0 0=0=0 C C的条件的条件。在实际测温中，冷端温度常随环境温。在实际测温中，冷端温度常随环境温度而变化，这样度而变化，这样t t0 0不但不是不但不是0 0 C C，而且也不恒定，而且也不恒定，
29、及显示，必须将热电偶产生的热电动势信号送到仪表室，仪表室的环境温度恒为信号送到仪表室，仪表室的环境温度恒为20。由镍铬由镍铬- -镍硅热电偶分度表查出它在冷端温度为镍硅热电偶分度表查出它在冷端温度为0 0，热端温度为，热端温度为800800时的热电动势为时的热电动势为E(800E(800，0)0)= =33.275mV33.275mV；热端温度为；热端温度为5050时的时的热电动势为热电动势为E(50E(50，0)0)= =2.023mV2.023mV；热端温度为；热端温度为2020时的热电动势为时的热电动势为E(20E(20，0)=0.798mV0)=0.798mV。如果热电偶与仪表之间直接
30、用铜导线连接，根据中间导体定律，输入如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接，根据中间导体定律，输入仪表的热电动势为：仪表的热电动势为：E(800E(800，50)=E(80050)=E(800，0)-E(500)-E(50，0)=(33.277-0)=(33.277-2.022)mV=31.255mV(2.022)mV=31.255mV(相当于相当于751751) )。如果热电偶与仪表之间用补偿导线连接，相当于将热电偶延伸到仪表如果热电偶与仪表之间用补偿导线连接，相当于将热电偶延伸到仪表室，输入仪表的热电动势为室，输入仪表的热电动势为：E(800E(800，20)=E(80020)=E(800，
34、）冷端温度的修正计算（三）冷端温度的修正计算当热电偶的冷端温度当热电偶的冷端温度t t0 000时，由于热端与冷端的温时，由于热端与冷端的温差随冷端的变化而变化，所以测得的热电势差随冷端的变化而变化，所以测得的热电势E EABAB（t t，t t0 0）与冷端为与冷端为00时所测得的热电势时所测得的热电势E EABAB（t t，00）不等。若）不等。若冷端温度高于冷端温度高于00，则，则E EABAB（t t，t t0 0）EEABAB（t t，00）。下）。下式计算并修正测量误差：式计算并修正测量误差：E EABAB（t t，0 0）=E=EABAB（t t，t t0 0）+E+EABAB（
38、的正极是铂铑丝。它的正极是铂铑丝( (铂铂90%90%，铑，铑l0%)l0%)，负极是纯铂丝。测温范围为，负极是纯铂丝。测温范围为0170001700。其特点是热电性能稳定，抗氧化性强，。其特点是热电性能稳定，抗氧化性强，宜 在 氧 化 性 、 惰 性 气 氛 中 工 作 。 由 于 精 度 高 ， 故 国 际 温 标 中 规 定 它 为宜 在 氧 化 性 、 惰 性 气 氛 中 工 作 。 由 于 精 度 高 ， 故 国 际 温 标 中 规 定 它 为630.741064.43630.741064.43温度范围内复现温标的标准仪器。常用作标准热电偶或用于高温温度范围内复现温标的标准仪器。常用
39、作标准热电偶或用于高温测量。测量。镍铬镍铬- -镍硅热电偶镍硅热电偶 这种热电偶分度号为这种热电偶分度号为“K K”。它的正极是镍铬合金。它的正极是镍铬合金( (镍镍90.5%90.5%，铬，铬9.5%)9.5%)，负极为镍硅，负极为镍硅( (镍镍97.5%97.5%，硅，硅2.5%)2.5%)。测温范围为。测温范围为-200+1300-200+1300。其特。其特点是测温范围很宽、热电动势与温度点是测温范围很宽、热电动势与温度关系近似线性关系近似线性、热电动势大及价格低。缺点是、热电动势大及价格低。缺点是热电动势的稳定性较热电动势的稳定性较B B型或型或S S型热电偶差，且负极有明显的导磁性
40、。型热电偶差，且负极有明显的导磁性。镍铬镍铬- -锰白铜热电偶锰白铜热电偶 这种热电偶分度号为这种热电偶分度号为“E”E”。它的正极是镍铬合金，负。它的正极是镍铬合金，负极是铜镍合金极是铜镍合金( (铜铜55%55%，镍，镍45%)45%)。测温范围为。测温范围为-200+1000-200+1000。其特点是热电动势较其。其特点是热电动势较其他常用热电偶大。适宜在氧化性或惰性气氛中工作。他常用热电偶大。适宜在氧化性或惰性气氛中工作。1.1.铂铑铂铑3030- -铂铑铂铑6 6热电偶热电偶 这种热电偶分度号为这种热电偶分度号为“B B”。它的正极是铂铑丝。它的正极是铂铑丝( (铂铂70%70%，
0/150
联系客服
本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知人人文库网，我们立即给予删除！