第八章溫度測(cè)量_機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)

1、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)機(jī)械工程測(cè)試技術(shù) 溫度測(cè)量（溫度測(cè)量（2）第八章第八章內(nèi)容內(nèi)容 1、溫度測(cè)量基礎(chǔ)、溫度測(cè)量基礎(chǔ)2、熱電偶測(cè)溫技術(shù)、熱電偶測(cè)溫技術(shù)3、電阻法測(cè)溫技術(shù)、電阻法測(cè)溫技術(shù)4、溫度儀表的標(biāo)定、溫度儀表的標(biāo)定5、其它、其它重點(diǎn)重點(diǎn)：掌握熱電偶與熱電阻兩種測(cè)溫方法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合掌握熱電偶與熱電阻兩種測(cè)溫方法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 溫度測(cè)量背景溫度測(cè)量背景 n國(guó)際單位制七個(gè)基本的物理量國(guó)際單位制七個(gè)基本的物理量n測(cè)量領(lǐng)域測(cè)量領(lǐng)域動(dòng)力、機(jī)械、化工、冶金、制冷、航天、電子、動(dòng)力、機(jī)械、化工、冶金、制冷、航天、電子、1 1、溫度測(cè)量基礎(chǔ)、溫度測(cè)量基礎(chǔ) 量的名稱(chēng)量的名稱(chēng) (Quantity)

2、(Quantity) 單位名稱(chēng)單位名稱(chēng) (Name) (Name) 單位符號(hào)單位符號(hào)(Symbol)(Symbol) 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 (length) (length) 米米(meter)(meter) m m 質(zhì)量質(zhì)量 (mass) (mass) 千克千克( (公斤公斤)(kilogram)(kilogram) kgkg 時(shí)間時(shí)間 (time) (time) 秒秒 (second) (second) s s 電流電流 (electric current) (electric current) 安培安培 (ampere) (ampere) A A 熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度 (thermodynamic

3、temperature)(thermodynamic temperature) 開(kāi)爾文開(kāi)爾文(kelvin)(kelvin) K K 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 (amount of substance) (amount of substance) 摩爾摩爾(mole)(mole) molmol 發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度 (luminous intensity) (luminous intensity) 坎德拉坎德拉(candela)(candela) cdcd 溫度的概念溫度的概念物體熱平衡狀態(tài)下物體熱平衡狀態(tài)下冷熱程度冷熱程度的物理量的物理量微觀上微觀上溫度是物體內(nèi)部溫度是物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)分子熱運(yùn)動(dòng)激烈程

4、度的標(biāo)志，是激烈程度的標(biāo)志，是度量分子熱運(yùn)動(dòng)度量分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能平均動(dòng)能大小的指標(biāo)大小的指標(biāo)宏觀上宏觀上溫度是決定系統(tǒng)熱平衡的宏觀性質(zhì)。當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)溫度是決定系統(tǒng)熱平衡的宏觀性質(zhì)。當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，它們擁有的處于平衡狀態(tài)時(shí)，它們擁有的共同性質(zhì)共同性質(zhì)1 1、溫度測(cè)量基礎(chǔ)、溫度測(cè)量基礎(chǔ)TA C TB C 152 2、熱電偶測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫R1dcRsRCubateR3R2RCRTRBR調(diào)RD熱電偶熱電偶 補(bǔ)償電路補(bǔ)償電路 外電路可調(diào)電阻外電路可調(diào)電阻 動(dòng)圈式儀表動(dòng)圈式儀表熱電勢(shì)測(cè)量熱電勢(shì)測(cè)量n直流電位差計(jì)：與已知的直流電位差計(jì)：與已知的標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)相比較相比較 使輸入信號(hào)回路沒(méi)有電流

5、流過(guò)使輸入信號(hào)回路沒(méi)有電流流過(guò)消除內(nèi)部壓降消除內(nèi)部壓降校正工作電流回路校正工作電流回路：標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池E EK K、標(biāo)準(zhǔn)電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻R RK K、高精度檢流計(jì)、高精度檢流計(jì)G G測(cè)量過(guò)程測(cè)量過(guò)程2 2、熱電偶測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫 當(dāng)把開(kāi)關(guān)當(dāng)把開(kāi)關(guān)K轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向1位時(shí)，整定可調(diào)位時(shí)，整定可調(diào)電阻，使得檢流計(jì)指零，可得到精電阻，使得檢流計(jì)指零，可得到精確的工作電流確的工作電流IEK/RK 當(dāng)把開(kāi)關(guān)當(dāng)把開(kāi)關(guān)K轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向2位時(shí)，即接入被位時(shí)，即接入被測(cè)熱電勢(shì)測(cè)熱電勢(shì)eX；調(diào)節(jié)觸點(diǎn)；調(diào)節(jié)觸點(diǎn)B，使檢流，使檢流計(jì)指零，則電流計(jì)指零，則電流I在在RAB（可精確知可精確知道道）上的電壓降即為熱電勢(shì)上的電壓降即為熱電

6、勢(shì)eXEKG檢流計(jì)檢流計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻RKA BexKE21標(biāo)準(zhǔn)電池標(biāo)準(zhǔn)電池Rj可調(diào)電阻可調(diào)電阻I熱電偶熱電偶 t.XABeI R熱電勢(shì)測(cè)量熱電勢(shì)測(cè)量n數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表特點(diǎn)特點(diǎn)分辨率很高，直接接受熱電偶的電勢(shì)信號(hào)分辨率很高，直接接受熱電偶的電勢(shì)信號(hào)具有很高的輸入阻抗（兆歐數(shù)量級(jí)）、多次放大濾波具有很高的輸入阻抗（兆歐數(shù)量級(jí)）、多次放大濾波模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字顯示模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字顯示完全可以忽略電極材料的粗細(xì)和引線(xiàn)的長(zhǎng)短以及電阻的變化等造完全可以忽略電極材料的粗細(xì)和引線(xiàn)的長(zhǎng)短以及電阻的變化等造成的測(cè)量誤差成的測(cè)量誤差2 2、熱電偶測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫MV數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表測(cè)溫誤差分析測(cè)溫誤差

7、分析n傳熱傳熱誤差：傳熱現(xiàn)象存在誤差：傳熱現(xiàn)象存在n分度分度誤差：材料誤差：材料成分成分不符以及均勻性差不符以及均勻性差n補(bǔ)償補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)誤差：補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)和熱電極材料的熱電性導(dǎo)線(xiàn)誤差：補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)和熱電極材料的熱電性質(zhì)不完全相同，只是替代了昂貴的熱電極材料質(zhì)不完全相同，只是替代了昂貴的熱電極材料n冷端溫度誤差：補(bǔ)償電橋法只能在個(gè)別冷端溫度誤差：補(bǔ)償電橋法只能在個(gè)別設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度段段才能完全補(bǔ)償才能完全補(bǔ)償n顯示儀表基本誤差：由儀表的精度等級(jí)決定顯示儀表基本誤差：由儀表的精度等級(jí)決定n線(xiàn)路電阻誤差：線(xiàn)路總電阻偏差和變化引起線(xiàn)路電阻誤差：線(xiàn)路總電阻偏差和變化引起2 2、熱電偶測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫?zé)犭娕純?yōu)點(diǎn)熱電

8、偶優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、價(jià)格低廉、測(cè)溫范圍寬、正結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、價(jià)格低廉、測(cè)溫范圍寬、正確度高、輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)距離傳輸確度高、輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)距離傳輸流體、固體、及表面溫度均可用它測(cè)量流體、固體、及表面溫度均可用它測(cè)量微型熱電偶可用于快速及動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量微型熱電偶可用于快速及動(dòng)態(tài)溫度測(cè)量熱電偶缺點(diǎn)：熱電偶缺點(diǎn)：需要恒定的冷端溫度需要恒定的冷端溫度2 2、熱電偶測(cè)溫、熱電偶測(cè)溫在工業(yè)生產(chǎn)中，中低溫度的測(cè)量大多采用電阻溫度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中，中低溫度的測(cè)量大多采用電阻溫度計(jì) 國(guó)際溫標(biāo)：國(guó)際溫標(biāo)：13.81K630C，鉑電阻溫度計(jì)作為，鉑電阻溫度計(jì)作為基準(zhǔn)儀器基準(zhǔn)儀器熱電阻分類(lèi)：金屬絲電阻、膜電阻、熱

9、敏電阻熱電阻分類(lèi)：金屬絲電阻、膜電阻、熱敏電阻電阻溫度計(jì)優(yōu)點(diǎn)電阻溫度計(jì)優(yōu)點(diǎn)測(cè)量精度高，復(fù)現(xiàn)性好測(cè)量精度高，復(fù)現(xiàn)性好由于由于電信號(hào)傳遞電信號(hào)傳遞，利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)、控制，以及多點(diǎn)切換，利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)、控制，以及多點(diǎn)切換靈敏度高，輸出信號(hào)強(qiáng)，便于表檢測(cè)顯示靈敏度高，輸出信號(hào)強(qiáng)，便于表檢測(cè)顯示測(cè)溫范圍測(cè)溫范圍:0.3K 900K:0.3K 900K缺點(diǎn)缺點(diǎn)使用貴金屬鉑使價(jià)格昂貴使用貴金屬鉑使價(jià)格昂貴體積較大、熱慣性大，不宜作動(dòng)態(tài)測(cè)量體積較大、熱慣性大，不宜作動(dòng)態(tài)測(cè)量3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫電阻法電阻法測(cè)溫原理測(cè)溫原理 導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值是溫度的函數(shù)導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值是溫度的函數(shù)n

10、當(dāng)溫度升高當(dāng)溫度升高1時(shí)，大多數(shù)金屬的阻值要時(shí)，大多數(shù)金屬的阻值要增加增加0.40.6%，而半導(dǎo)體的電阻值要，而半導(dǎo)體的電阻值要減小減小36%n一般純金屬在溫度變化范圍不大時(shí)，其電阻值與溫一般純金屬在溫度變化范圍不大時(shí)，其電阻值與溫度的關(guān)系近似為度的關(guān)系近似為n某些半導(dǎo)體的電阻值與溫度的關(guān)系為某些半導(dǎo)體的電阻值與溫度的關(guān)系為3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫010ttaRRtt000ln00)11(ttttBttRRttttBeRR電阻電阻溫度特性曲線(xiàn)溫度特性曲線(xiàn)鉑、銅的電阻特性曲線(xiàn)比較理想鉑、銅的電阻特性曲線(xiàn)比較理想 半導(dǎo)體的電阻特性曲線(xiàn)半導(dǎo)體的電阻特性曲線(xiàn)3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫

11、熱電阻熱電阻材料材料選擇選擇n電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)a要大要大，制成的溫度傳感器的靈敏度越高。電阻溫度系，制成的溫度傳感器的靈敏度越高。電阻溫度系數(shù)與材料的純度有關(guān)，純度越高，數(shù)與材料的純度有關(guān)，純度越高，a值就越大，且穩(wěn)定值就越大，且穩(wěn)定n材料的材料的電阻率要大電阻率要大，這樣可使熱電阻體積較小，熱慣性較小，對(duì)溫，這樣可使熱電阻體積較小，熱慣性較小，對(duì)溫度變化的響應(yīng)就比較快度變化的響應(yīng)就比較快n線(xiàn)性或?yàn)槠交奶匦郧€(xiàn)，而且有良好重復(fù)性線(xiàn)性或?yàn)槠交奶匦郧€(xiàn)，而且有良好重復(fù)性n易于加工復(fù)制，價(jià)格便宜易于加工復(fù)制，價(jià)格便宜3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫幾種熱電阻材料特性金屬電阻：金屬電阻：

12、工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅n鉑電阻鉑電阻具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，容易提純，便于加工具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，容易提純，便于加工最常用的材料最常用的材料用于用于13.81K630范圍內(nèi)的測(cè)溫、也是基準(zhǔn)溫度計(jì)范圍內(nèi)的測(cè)溫、也是基準(zhǔn)溫度計(jì)3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫31227320320/102735.4/108019.5/109083.38500).1(0200)100(.1CCCBCAttBtARRtttCtBtARRttHT-101HT-101鉑電阻元鉑電阻元件件（honeywell ） 分度號(hào)：分度號(hào)：pT100,pT1000pT100,pT1000量程：量程：-200

13、-450-200-450精度：精度：A A：0.06 B0.06 B：0.120.12外形：外形： 1.61.63.2 23.2 25 5 金屬電阻：金屬電阻：工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅n膜鉑電阻膜鉑電阻用真空沉積的用真空沉積的薄膜技術(shù)薄膜技術(shù)把鉑把鉑濺射濺射在陶瓷基片上，膜厚在在陶瓷基片上，膜厚在2m以?xún)?nèi)，以?xún)?nèi)，用玻璃燒結(jié)料固定用玻璃燒結(jié)料固定Ni(或或Pd)引線(xiàn)，經(jīng)激光調(diào)阻制成薄膜元件引線(xiàn)，經(jīng)激光調(diào)阻制成薄膜元件微型化、反應(yīng)快微型化、反應(yīng)快3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫金屬電阻：金屬電阻：工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅工業(yè)中應(yīng)用最多的是鉑和銅n銅電阻銅電阻溫度系數(shù)溫度系

14、數(shù)a高于其它金屬的值，價(jià)格低廉，易于提純高于其它金屬的值，價(jià)格低廉，易于提純?cè)谠?50150范圍內(nèi)近似呈線(xiàn)性關(guān)系范圍內(nèi)近似呈線(xiàn)性關(guān)系缺點(diǎn)缺點(diǎn)電阻率小，體積較大，銅電阻絲細(xì)而長(zhǎng)，故機(jī)械強(qiáng)度降低電阻率小，體積較大，銅電阻絲細(xì)而長(zhǎng)，故機(jī)械強(qiáng)度降低易氧化，只能用于無(wú)侵蝕性介質(zhì)易氧化，只能用于無(wú)侵蝕性介質(zhì)3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫CtRRt/1025.4).1(30半導(dǎo)體電阻半導(dǎo)體電阻具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)：溫度降低時(shí)，其電阻值增加，靈敏度增大具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)：溫度降低時(shí)，其電阻值增加，靈敏度增大具有靈敏度高、體積小、熱容量小的優(yōu)點(diǎn)，可作為精密溫度測(cè)量具有靈敏度高、體積小、熱容量小的優(yōu)點(diǎn)，可作

15、為精密溫度測(cè)量常用的測(cè)溫電阻有鍺電阻和熱敏電阻常用的測(cè)溫電阻有鍺電阻和熱敏電阻n鍺電阻鍺電阻電阻溫度關(guān)系很穩(wěn)定，重復(fù)性很好電阻溫度關(guān)系很穩(wěn)定，重復(fù)性很好迄今所研究過(guò)的半導(dǎo)體中最迄今所研究過(guò)的半導(dǎo)體中最理想的低溫測(cè)量元件理想的低溫測(cè)量元件標(biāo)定一次可長(zhǎng)期使用，而且它的測(cè)量精度可達(dá)到標(biāo)定一次可長(zhǎng)期使用，而且它的測(cè)量精度可達(dá)到0.005K許多國(guó)家將鍺電阻溫度計(jì)作為許多國(guó)家將鍺電阻溫度計(jì)作為4.2K20K之間的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫儀表之間的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫儀表3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫半導(dǎo)體電阻半導(dǎo)體電阻n熱敏電阻熱敏電阻測(cè)量靈敏度較高、成本低、體積小、重復(fù)性好，可測(cè)量靈敏度較高、成本低、體積小、重復(fù)性好，可滿(mǎn)足不

16、同測(cè)溫對(duì)象的要求，而且適合動(dòng)態(tài)測(cè)量滿(mǎn)足不同測(cè)溫對(duì)象的要求，而且適合動(dòng)態(tài)測(cè)量缺點(diǎn)是性能不穩(wěn)定，缺點(diǎn)是性能不穩(wěn)定，互換性差互換性差，導(dǎo)致測(cè)量精度不，導(dǎo)致測(cè)量精度不高高空調(diào)系統(tǒng)的溫控元件空調(diào)系統(tǒng)的溫控元件n二極管溫度計(jì)二極管溫度計(jì)當(dāng)流過(guò)晶體管當(dāng)流過(guò)晶體管P-N結(jié)的電流恒定時(shí)，則結(jié)的電流恒定時(shí)，則P-N結(jié)之間結(jié)之間的電壓降會(huì)因溫度的升高而降低，兩者之間近似地的電壓降會(huì)因溫度的升高而降低，兩者之間近似地成線(xiàn)性關(guān)系成線(xiàn)性關(guān)系P-N結(jié)傳感器結(jié)傳感器優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，分辨率可達(dá)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，分辨率可達(dá)0.1以上，線(xiàn)性度以上，線(xiàn)性度比熱敏電阻好，重復(fù)性和穩(wěn)定性好比熱敏電阻好，重復(fù)性和穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：互換性差，需自

17、己動(dòng)手標(biāo)定缺點(diǎn)：互換性差，需自己動(dòng)手標(biāo)定3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫二極管二極管-10在低溫下在低溫下正向電壓降溫度曲線(xiàn)正向電壓降溫度曲線(xiàn) 阻值測(cè)量阻值測(cè)量給予一定工作電流，測(cè)量熱電阻上的電壓降來(lái)反映阻值給予一定工作電流，測(cè)量熱電阻上的電壓降來(lái)反映阻值工作電流大小對(duì)測(cè)量靈敏度影響很大工作電流大小對(duì)測(cè)量靈敏度影響很大工作電流不能太小工作電流不能太小工作電流太大，在熱電阻上產(chǎn)生熱量工作電流太大，在熱電阻上產(chǎn)生熱量測(cè)量誤差測(cè)量誤差常用測(cè)量方法：動(dòng)圈式儀表、電位差計(jì)和平衡電橋常用測(cè)量方法：動(dòng)圈式儀表、電位差計(jì)和平衡電橋3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫電壓回路電壓回路UIR電流回路電流回路阻值測(cè)

18、量阻值測(cè)量n動(dòng)圈式儀表：動(dòng)圈式儀表：作為測(cè)差儀表作為測(cè)差儀表給予一定工作電流，測(cè)量熱電阻上的電壓降來(lái)反映阻值給予一定工作電流，測(cè)量熱電阻上的電壓降來(lái)反映阻值測(cè)量線(xiàn)路：測(cè)量線(xiàn)路：電橋動(dòng)圈式儀表電橋動(dòng)圈式儀表 電橋：電橋： R0、R2、R3、R4、RW （均為錳銅）、（均為錳銅）、 Rt 電源：電源： 穩(wěn)壓穩(wěn)壓4伏直流伏直流3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫R4R2R3R0RDRwRtRwRw穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路 橋路橋路 動(dòng)圈式儀表動(dòng)圈式儀表錳銅阻值不隨溫度變化錳銅阻值不隨溫度變化Rw作為每根連線(xiàn)總電阻和作為每根連線(xiàn)總電阻和調(diào)整，使達(dá)到規(guī)定的調(diào)整，使達(dá)到規(guī)定的5工作電流不超過(guò)工作電流不超過(guò)6mA非線(xiàn)

19、性嚴(yán)重，對(duì)刻度和測(cè)量非線(xiàn)性嚴(yán)重，對(duì)刻度和測(cè)量工作不利工作不利阻值測(cè)量阻值測(cè)量n電位差計(jì)電位差計(jì)采用采用四線(xiàn)制接法四線(xiàn)制接法：兩根電流引線(xiàn)和兩根電壓引線(xiàn)兩根電流引線(xiàn)和兩根電壓引線(xiàn)消除連接電阻影響消除連接電阻影響開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)K閉合后調(diào)節(jié)可調(diào)電阻閉合后調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Rs使回路電流使回路電流I的數(shù)值達(dá)到規(guī)定值（太的數(shù)值達(dá)到規(guī)定值（太小降低測(cè)量精度，太大產(chǎn)生焦耳熱誤差），用毫安表測(cè)小降低測(cè)量精度，太大產(chǎn)生焦耳熱誤差），用毫安表測(cè)3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫 通過(guò)切換開(kāi)關(guān)依次用電位差計(jì)測(cè)量通過(guò)切換開(kāi)關(guān)依次用電位差計(jì)測(cè)量Rt和和RB上的電壓降，分別為上的電壓降，分別為Ut和和UB 測(cè)量精度高：測(cè)量精度高：R

20、B 、Ut、UB 、I穩(wěn)定穩(wěn)定 標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻RB阻值可根據(jù)阻值可根據(jù)Rt大小選取大小選取 主要用于實(shí)驗(yàn)室精確測(cè)量主要用于實(shí)驗(yàn)室精確測(cè)量BBttRUURERtRBK電位差計(jì)IRS毫安表毫安表四線(xiàn)制接法四線(xiàn)制接法S阻值測(cè)量阻值測(cè)量n平衡電橋平衡電橋測(cè)量電阻的精度很高，實(shí)驗(yàn)室用平衡電橋誤測(cè)量電阻的精度很高，實(shí)驗(yàn)室用平衡電橋誤差可小于十萬(wàn)分之幾，工業(yè)用電橋也很易達(dá)差可小于十萬(wàn)分之幾，工業(yè)用電橋也很易達(dá)到到 0.5級(jí)以上級(jí)以上三線(xiàn)制接線(xiàn)法：可以減少線(xiàn)路電阻隨環(huán)境溫三線(xiàn)制接線(xiàn)法：可以減少線(xiàn)路電阻隨環(huán)境溫度變化帶來(lái)的測(cè)量誤差度變化帶來(lái)的測(cè)量誤差R2=R3 時(shí)，三線(xiàn)制接法能夠完全消除環(huán)境溫時(shí)，三線(xiàn)制接法能

21、夠完全消除環(huán)境溫度通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)造成的影響度通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)造成的影響3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫R3R2R1RtGRGRwR0E三線(xiàn)制接法RtRlRlRl阻值測(cè)量阻值測(cè)量n溫度變送器溫度變送器3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫特性特性 線(xiàn)性化輸出線(xiàn)性化輸出420mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) 環(huán)氧樹(shù)脂澆注工藝，防震、防潮環(huán)氧樹(shù)脂澆注工藝，防震、防潮 熱電偶變送器冷端自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶變送器冷端自動(dòng)補(bǔ)償 電源極性反接保護(hù)電路電源極性反接保護(hù)電路 技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo) 輸入信號(hào)輸入信號(hào): Pt100、 Pt1000 、Cu50、K、E、S 供電電壓供電電壓:1735V 負(fù)載電阻負(fù)載電阻:0500 輸出信號(hào)輸出信號(hào)

22、:DC 420mA. 電壓誤差電壓誤差: 0.005%V 精度精度:0.1%、0.2% 功耗功耗: 0.5W 工作環(huán)境工作環(huán)境:-2080, 95%RHSTWBSTWB系列溫度變送器系列溫度變送器測(cè)溫誤差分析測(cè)溫誤差分析n傳熱誤差：熱傳導(dǎo)和熱輻射而引起的誤差傳熱誤差：熱傳導(dǎo)和熱輻射而引起的誤差 n分度誤差分度誤差 使用熱電阻的實(shí)際電阻溫度關(guān)系和統(tǒng)一的分度表存在差值。使用熱電阻的實(shí)際電阻溫度關(guān)系和統(tǒng)一的分度表存在差值。 n焦耳熱引起的誤差：電流在電阻上產(chǎn)生的熱量焦耳熱引起的誤差：電流在電阻上產(chǎn)生的熱量 n線(xiàn)路電阻引起的誤差線(xiàn)路電阻引起的誤差 線(xiàn)路電阻不完全符合規(guī)定數(shù)值會(huì)引起測(cè)溫誤差線(xiàn)路電阻不完全

23、符合規(guī)定數(shù)值會(huì)引起測(cè)溫誤差 n顯示儀表基本誤差：儀表的精度等級(jí)確定顯示儀表基本誤差：儀表的精度等級(jí)確定3 3、熱電阻法測(cè)溫、熱電阻法測(cè)溫標(biāo)定的意義標(biāo)定的意義n熱電偶經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，實(shí)際精度等級(jí)下降熱電偶經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，實(shí)際精度等級(jí)下降 熱端受氧化、腐蝕以及在高溫下熱電偶材料的再結(jié)晶等均會(huì)熱端受氧化、腐蝕以及在高溫下熱電偶材料的再結(jié)晶等均會(huì)使它的溫差電特性發(fā)生變化使它的溫差電特性發(fā)生變化n判斷誤差范圍是否超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)判斷誤差范圍是否超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 通過(guò)校驗(yàn)以測(cè)出它的熱電特性的變化情況，以確定能否繼續(xù)通過(guò)校驗(yàn)以測(cè)出它的熱電特性的變化情況，以確定能否繼續(xù)使用使用n溫度計(jì)標(biāo)定的目的：確定溫度計(jì)的

24、精度等級(jí)，它包括對(duì)新儀溫度計(jì)標(biāo)定的目的：確定溫度計(jì)的精度等級(jí)，它包括對(duì)新儀表的標(biāo)定和對(duì)舊儀表的校驗(yàn)表的標(biāo)定和對(duì)舊儀表的校驗(yàn)n比較法、定點(diǎn)法比較法、定點(diǎn)法4 4、測(cè)溫儀表標(biāo)定、測(cè)溫儀表標(biāo)定基本方法基本方法n比較法比較法 利用高一級(jí)準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與被校驗(yàn)的溫度計(jì)置于利用高一級(jí)準(zhǔn)確度的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)與被校驗(yàn)的溫度計(jì)置于同同一溫一溫度環(huán)境中，比較兩者的溫度值度環(huán)境中，比較兩者的溫度值，根據(jù)示值之差確定被校驗(yàn)溫度計(jì)，根據(jù)示值之差確定被校驗(yàn)溫度計(jì)的基本誤差的基本誤差關(guān)鍵：關(guān)鍵：均勻的溫度場(chǎng)均勻的溫度場(chǎng)足夠大的尺寸，減小測(cè)量元件的導(dǎo)熱損失足夠大的尺寸，減小測(cè)量元件的導(dǎo)熱損失常用的溫度校驗(yàn)裝置常用的溫度校驗(yàn)裝

25、置管狀電爐：采用不同的電加熱絲并調(diào)節(jié)電加熱功率（中高溫度校驗(yàn)）管狀電爐：采用不同的電加熱絲并調(diào)節(jié)電加熱功率（中高溫度校驗(yàn)）中低溫用液體槽：槽內(nèi)裝有電加熱裝置或制冷裝置、攪拌裝置及電接點(diǎn)中低溫用液體槽：槽內(nèi)裝有電加熱裝置或制冷裝置、攪拌裝置及電接點(diǎn)溫度計(jì)可使溫度場(chǎng)均勻并控制恒溫溫度計(jì)可使溫度場(chǎng)均勻并控制恒溫低溫恒溫器：低溫恒溫器包括杜瓦瓶以及瓶?jī)?nèi)恒溫體等。杜瓦瓶?jī)?nèi)盛以低溫恒溫器：低溫恒溫器包括杜瓦瓶以及瓶?jī)?nèi)恒溫體等。杜瓦瓶?jī)?nèi)盛以低沸點(diǎn)的低沸點(diǎn)的低溫液體低溫液體，帶有調(diào)溫系統(tǒng)的恒溫體置于液體中，通過(guò)調(diào)節(jié)恒溫，帶有調(diào)溫系統(tǒng)的恒溫體置于液體中，通過(guò)調(diào)節(jié)恒溫體內(nèi)的加熱量，可得到從液體沸點(diǎn)到室溫溫區(qū)的任意

26、溫度體內(nèi)的加熱量，可得到從液體沸點(diǎn)到室溫溫區(qū)的任意溫度4 4、測(cè)溫儀表標(biāo)定、測(cè)溫儀表標(biāo)定基本方法基本方法n定點(diǎn)法定點(diǎn)法 使被校溫度儀表使被校溫度儀表測(cè)量某些固定點(diǎn)溫度測(cè)量某些固定點(diǎn)溫度，求得讀數(shù)，以檢定儀表質(zhì)，求得讀數(shù)，以檢定儀表質(zhì)量指標(biāo)的方法稱(chēng)為定點(diǎn)法。這些溫度的固定點(diǎn)由量指標(biāo)的方法稱(chēng)為定點(diǎn)法。這些溫度的固定點(diǎn)由國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)規(guī)規(guī)定，主要有：定，主要有： 物質(zhì)沸點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室中水沸點(diǎn)是最易得到的固定點(diǎn)之一，溫度較高時(shí)用硫物質(zhì)沸點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室中水沸點(diǎn)是最易得到的固定點(diǎn)之一，溫度較高時(shí)用硫沸點(diǎn)，稍低時(shí)用乙醇沸點(diǎn)，在低溫下則用氧、氮、氫或氦沸點(diǎn)。沸點(diǎn)受沸點(diǎn)，稍低時(shí)用乙醇沸點(diǎn)，在低溫下則用氧、氮、

27、氫或氦沸點(diǎn)。沸點(diǎn)受氣壓影響很大，所以要同時(shí)測(cè)量大氣壓數(shù)值進(jìn)行溫度修正氣壓影響很大，所以要同時(shí)測(cè)量大氣壓數(shù)值進(jìn)行溫度修正 凝固點(diǎn)：蒸餾水和純冰的均勻混合物可得到冰融點(diǎn)溫度，通常將冰水混凝固點(diǎn)：蒸餾水和純冰的均勻混合物可得到冰融點(diǎn)溫度，通常將冰水混合物盛在保溫瓶中，以防止冰塊很快溶解合物盛在保溫瓶中，以防止冰塊很快溶解 金屬凝固點(diǎn)：高溫溫度計(jì)定點(diǎn)檢定常用的固定點(diǎn)金屬凝固點(diǎn)：高溫溫度計(jì)定點(diǎn)檢定常用的固定點(diǎn) 三相點(diǎn)三相點(diǎn): 物質(zhì)的三相點(diǎn)不受大氣壓的影響，也不需測(cè)量壓強(qiáng)，比沸點(diǎn)更物質(zhì)的三相點(diǎn)不受大氣壓的影響，也不需測(cè)量壓強(qiáng)，比沸點(diǎn)更好。現(xiàn)在已研制成功多種密封的三相點(diǎn)容器（如氬、氮、氫、氧等）以好?，F(xiàn)在已

28、研制成功多種密封的三相點(diǎn)容器（如氬、氮、氫、氧等）以及水三相點(diǎn)瓶及水三相點(diǎn)瓶長(zhǎng)期穩(wěn)定性和良好復(fù)現(xiàn)性，準(zhǔn)確度達(dá)長(zhǎng)期穩(wěn)定性和良好復(fù)現(xiàn)性，準(zhǔn)確度達(dá)0.1mK。4 4、測(cè)溫儀表標(biāo)定、測(cè)溫儀表標(biāo)定n溫度溫度輻射式：輻射式：紅外測(cè)溫傳感器紅外測(cè)溫傳感器 原理：溫度輻射紅外線(xiàn)、光電轉(zhuǎn)換原理：溫度輻射紅外線(xiàn)、光電轉(zhuǎn)換溫度在絕對(duì)零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線(xiàn)，溫度在絕對(duì)零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線(xiàn)，波長(zhǎng)在波長(zhǎng)在0.760.76100m 100m 光學(xué)系統(tǒng)，光電探測(cè)器，信號(hào)放大器及信號(hào)處理光學(xué)系統(tǒng)，光電探測(cè)器，信號(hào)放大器及信號(hào)處理 光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，

29、聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，聚焦在光電探測(cè)器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值的電信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)換算轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y(cè)目標(biāo)的溫度值 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：便捷，可快速提供溫度測(cè)量便捷，可快速提供溫度測(cè)量堅(jiān)實(shí)、輕巧，便于攜帶堅(jiān)實(shí)、輕巧，便于攜帶精確在精確在1 1度以?xún)?nèi)度以?xún)?nèi) 5、其它其它溫度場(chǎng)n溫度溫度輻射式：輻射式：紅外測(cè)溫傳感器紅外測(cè)溫傳感器型號(hào)：型號(hào)：CT20CT20 -40 -40900900傳感頭：傳感頭： 微型紅外傳感頭重量微型紅外傳感頭重量 40g；尺寸；尺寸 2814mm 具有具有D:S=20:1光學(xué)分辨率光學(xué)分辨率 不銹鋼傳感

30、頭以及聚四氟乙烯電纜可以用于高達(dá)不銹鋼傳感頭以及聚四氟乙烯電纜可以用于高達(dá)180的環(huán)境溫度的環(huán)境溫度變送器：變送器： 發(fā)射率發(fā)射率/透過(guò)率調(diào)節(jié)、峰值透過(guò)率調(diào)節(jié)、峰值/谷值谷值/平均值測(cè)量選擇平均值測(cè)量選擇 輸出輸出 0/420mA、010V 數(shù)字輸出數(shù)字輸出 USB/RS232/RS485 重量重量 420g 尺寸尺寸 897030mm 電源電源 9VDC-36VD5、其它其它n溫度溫度輻射式：輻射式：紅外測(cè)溫儀紅外測(cè)溫儀 儀器型號(hào)儀器型號(hào) TI315TI315 測(cè)溫范圍測(cè)溫范圍 400-1800400-1800 測(cè)量精度測(cè)量精度 讀數(shù)值的讀數(shù)值的1111（環(huán)境溫度為（環(huán)境溫度為232355）

31、 重復(fù)精度重復(fù)精度 讀數(shù)值的讀數(shù)值的0.50.5 溫度分辨率溫度分辨率 11 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 小于小于200ms200ms 工作波段工作波段 2.0-2.5m2.0-2.5m 距離系數(shù)距離系數(shù) 120:1120:1 瞄準(zhǔn)方式瞄準(zhǔn)方式 望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn) 模擬輸出模擬輸出 1mv/1mv/ 工作電壓工作電壓 9V9V電池電池5、其它其它n溫度溫度光纖光柵溫度傳感器光纖光柵溫度傳感器全息寫(xiě)入光柵全息寫(xiě)入光柵.2nB輸入信號(hào)輸入信號(hào)反射信號(hào)反射信號(hào)傳輸信號(hào)傳輸信號(hào)5、其它其它 光纖布拉格光柵（光纖布拉格光柵（FBGFBG） FBGFBG光柵效應(yīng)：窄帶光學(xué)濾波光柵效應(yīng)：窄帶光學(xué)濾波器器, , 每個(gè)每個(gè)FBGFBG有獨(dú)自的中心波有獨(dú)自的中心波長(zhǎng)長(zhǎng)B B、 通過(guò)拉伸通過(guò)拉伸/ /壓縮光纖光柵，以壓縮光纖光柵，以改變光纖光柵的改變光纖光柵的周期周期和和有效有效折