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2013/4/2 8:01:50一种基于金属热电效应,将被测温度转换成电量变化的装置,称之为热电式传感器。常见有工业热电偶、热电阻,双金属温度计等,而热电偶是一种经典而延用至今测温传感器。本文将简要介绍一下热电偶变换原理及回路特点。
1.热电偶热电效应:将两种不同导体或半导体并连在一起(如图),组成闭合回路。一旦将此种装置两个接头置于不同热源T、T0设定T≧T0,则会产生热电动势。
当热电偶材料不变情况下,热电偶热电动势EAB(T、T0)成为温度T、T0函数差。其表达式为:
EAB(T、T0)=f(T)—f(T0)
由于冷端温度T0固定不变,则对于一定材料热电偶,其总热电动势与温度T成单值函数关系,即:
EAB(T、T0)=f(T)—C
C——常数,取决于固定温度T0
因此,在实际测温过程中,这一关系式应用意义极其广泛。
2.热电偶回路几种情况:
①.若热电偶回路中两导体相同,则与两个接点温度无关,热电偶回路中总热电动势为0;
②.若热电偶两接点温度相同,而导体A、B不同时,热电偶回路中总热电动势也为0;
③.热电偶AB的热电动势与材料A、B中间温度无关,只与接点温度相关;
④.热电偶AB在接点温度T2、T3时热电动势,为热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3热电动势总和;
⑤.当热电偶回路接入第三种材料导体时,只要其两端温度相同,引入的导体不会影响热电偶热电动势,称中间导体定律;
⑥.当温度为T1、T2时,导体A、B组成的热电偶电动势为AC和CB两热电偶电动势总和。 EAB(T1、T2)= EAC (T1、T2)+ECB(T1、T2)
目前,WR型热电偶使用zui多的导体AB有:
WRLBT(铂铑-铂),测温范围为0~1300℃,短期可达1600℃;
WREU(镍铬-镍硅),测温范围0~900℃,短期可达1200℃,还原性介质中,只可测温500℃以下;
WREA(镍铬-考铜)(600℃以下,短期达800℃)以及铂铑30-铂铑6/WRLL,长期使用可耐受1600℃高温介质,短期内可达1800℃。