傳感器與檢測(cè)技術(shù)習(xí)題答案(五)

1、 PAGE PAGE 3第5章熱電偶傳感器習(xí)題答案?試說明熱電偶的測(cè)溫原理。答：熱電效應(yīng)就是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A 和 B 試分析金屬導(dǎo)體產(chǎn)生接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)的原因。答：當(dāng)A B 即 )，因此，電子在兩個(gè)方向上擴(kuò)散的速率就不一樣。現(xiàn)假設(shè)導(dǎo)體A 的自由電子密度大于導(dǎo)體B A 擴(kuò)散到導(dǎo)體B 的電子數(shù)要比導(dǎo)體B 擴(kuò)散到導(dǎo)體A 的電子數(shù)大。所以導(dǎo)體A 失去電子帶正電荷，導(dǎo)體B AB 兩導(dǎo)體的接觸界面上便形成一個(gè)由A B 的電場(chǎng)。該電場(chǎng)的方向與擴(kuò)散進(jìn)行的方向相反， 它自導(dǎo)體A 擴(kuò)散到導(dǎo)體B 的自由電子數(shù)與在電場(chǎng)作用下自導(dǎo)體B 到導(dǎo)體A 的自由電子數(shù)相等與 B 為接觸電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于導(dǎo)體A 或B，將其

2、兩端分別置于不同的溫度場(chǎng)tt0 中(t 。在導(dǎo)體內(nèi)便產(chǎn)生了電位差，我們將該電位差稱為溫差電動(dòng)勢(shì)。簡(jiǎn)述熱電偶的幾個(gè)重要定律，并分別說明它們的實(shí)用價(jià)值。溫度測(cè)量。四是中間溫度定律：熱電偶在兩接點(diǎn)溫度 t、t0 ttn t0 據(jù)。試述熱電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)膸追N主要方法和補(bǔ)償原理。0()，其實(shí)質(zhì)是相當(dāng)于將熱電極延長(zhǎng)。根據(jù)中間溫度定律，只要熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的二個(gè)接點(diǎn)溫度一致，是不會(huì)影響熱電動(dòng)勢(shì)輸出的；三是計(jì)算修正法。修正公式為：E(t, tE(t, tE(t , t ) 0110電偶因冷端波動(dòng)引起的熱電動(dòng)勢(shì)的變化，工作原理如下圖所示。+e+eR1R2UR3I1I2R4IRCMR5-+1 及 RCM RCM

3、 R1R5 R1=R2，并且R R2 的阻值要比橋路I1=I2=I/2=0.5mA。1U RCM URCM 及另一橋臂電阻R5 的壓降UR5 三者的代數(shù)和：U e U- URCMR5當(dāng)熱電偶的熱端溫度一定，冷端溫度升高時(shí)，熱電動(dòng)勢(shì)將會(huì)減小。與此同時(shí)，銅電阻RCM 的阻值將增大，從而使URCM 增大，由此達(dá)到了補(bǔ)償?shù)哪康?。自?dòng)補(bǔ)償?shù)臈l件應(yīng)為e I R1tCM鎳硅熱電偶測(cè)量溫度，已知冷端溫度為 4029.188mV，求被測(cè)點(diǎn)的溫度。解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表查出E(40，0)=1.638mV，根據(jù)式(5-2-1)計(jì)算出E(t,0) (29.188 1.638)mV 30.826mV再通過分度表查

4、出其對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度為t 700 (30.826 - 29.129) 100 740.9 33.275 29.129100已知鉑銠 鉑(S)熱電偶的冷端溫度t 25，現(xiàn)測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)E(t，t )11.712mV100解：由鉑銠 10-鉑熱電偶分度表查出E(25，0)=0.161mV，根據(jù)式(5-2-1)計(jì)算出E(t,0) (11.712 0.161)mV 11.873mV再通過分度表查出其對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度為t 1200 (11.873 -11.851) 100 1216.8 13.159 11.8510鎳硅熱電偶的熱端溫度t800，冷端溫度t 25，求?0解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表可查得E(800，0)=33.275mV，E(25，0)=1.024 mV，故可得E(800，5)=33.275-1.024=32.251mV康銅(E)熱電偶測(cè)溫。其冷端溫度為30(0)指示值為 400，則認(rèn)為熱端實(shí)際溫度為 430，對(duì)不對(duì)?為什么?正確值是多少? 解：不對(duì)，因?yàn)閮x表的機(jī)械零位在 0，正確值為 400。1如圖 5.14 所示之測(cè)溫回路，熱電偶的分度號(hào)為(t -t -60)10鎳硅熱電偶測(cè)量某爐溫的測(cè)量系統(tǒng)如圖5.15 t 和B t ?0解：實(shí)際溫度應(yīng)