熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線課件

思考題請(qǐng)舉例說(shuō)明減小或消除儀表非線性的方法，要求三種以上。思考題請(qǐng)舉例說(shuō)明減小或消除儀表非線性的方法，要求三種以上。作業(yè)作業(yè)3.2溫度檢測(cè)儀表3.2溫度檢測(cè)儀表冷熱程度

描述系統(tǒng)不同自由度之間能量分布狀況的基本物理量

與大量分子的平均動(dòng)能相聯(lián)系，反映內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

溫度的定義冷熱程度溫度的定義溫標(biāo)溫度的數(shù)值表示方法溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法給出溫度的測(cè)量單位常用溫標(biāo)經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)（攝氏度t，℃

；華氏度t,F）熱力學(xué)溫標(biāo)（開(kāi)爾文溫標(biāo)T,K）國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)（T,K）溫標(biāo)溫度的數(shù)值表示方法借助于某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)公式所確定的溫標(biāo)；攝氏溫標(biāo)把在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)定為零度，把水的沸點(diǎn)定為100度的一種溫標(biāo)。中間100等分，單位符號(hào)為℃華氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度，中間劃分為180等分，單位符號(hào)為

0F。在我國(guó)已淘汰。經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)借助于某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)公又稱開(kāi)爾文溫標(biāo)，符號(hào)為T，單位為Ｋ。熱力學(xué)溫標(biāo)是以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的一種理論溫標(biāo)，由卡諾定理推導(dǎo)出來(lái)的，被國(guó)際計(jì)量大會(huì)采納作為國(guó)際統(tǒng)一的基本溫標(biāo)。有一個(gè)絕對(duì)零度，低于零度的溫度不可能存在。熱力學(xué)溫標(biāo)是一種純理論的理想溫標(biāo)，無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)。熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開(kāi)爾文溫標(biāo)，符號(hào)為T，單位為Ｋ。熱力學(xué)溫標(biāo)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國(guó)際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。規(guī)定了固定點(diǎn)溫度；標(biāo)準(zhǔn)儀器；內(nèi)插公式。

國(guó)際計(jì)量委員會(huì)在18屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)第七號(hào)決議授權(quán)予1989年會(huì)議通過(guò)了1990年國(guó)際溫標(biāo)ITS-90。ITS—90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實(shí)際可測(cè)量的最高溫度。

國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國(guó)際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫ITS-90定義固定點(diǎn)ITS-90定義固定點(diǎn)ITS-90標(biāo)準(zhǔn)儀器第一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間，T90由3He和4He的蒸汽壓與溫度的關(guān)系式來(lái)定義。第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點(diǎn)（24.5661K）之間T90是氦定容氣體溫度計(jì)（氣體體積不變，根據(jù)壓力與溫度之間關(guān)系）來(lái)定義。第三溫區(qū)為氫三相點(diǎn)（13.8033K或-259.3467℃）到銀的凝固點(diǎn)（961.78℃）之間，T90是由鉑電阻溫度計(jì)來(lái)定義，它使用一組規(guī)定的定義內(nèi)插法來(lái)分度。銀凝固點(diǎn)（961.78℃）以上的溫區(qū)，T90是按普朗克輻射定律來(lái)定義的，復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計(jì)。內(nèi)插公式每種內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器在n個(gè)固定點(diǎn)溫度下分度，以此求得相應(yīng)溫度區(qū)內(nèi)插公式中的常數(shù)。ITS-90標(biāo)準(zhǔn)儀器接觸式和非接觸式兩大類；接觸式檢測(cè)儀表：膨脹式溫度檢測(cè)儀表：基于物體受熱體積膨脹或長(zhǎng)度伸縮性質(zhì)的（如玻璃管水銀溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)）；熱電阻溫度檢測(cè)儀表：基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的（鉑電阻、銅電阻）；熱電偶溫度檢測(cè)儀表：基于熱電效應(yīng)；非接觸式檢測(cè)儀表利用物體的熱輻射特性與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，主要有亮度法、全輻射法和比色法等溫度檢測(cè)儀表的分類接觸式和非接觸式兩大類；溫度檢測(cè)儀表的分類一、

熱電偶溫度計(jì)Thermocouple熱電效應(yīng)ABt1t2EAB(t1,t2)熱電偶熱端（工作端）冷端（自由端）一、熱電偶溫度計(jì)Thermocouple熱電效應(yīng)ABt接觸電勢(shì)兩種導(dǎo)體電子密度不同，在接觸面上的擴(kuò)散速度不同接觸電勢(shì)原理圖（NA>NB）接觸電勢(shì)兩種導(dǎo)體電子密度不同，在接觸面上的擴(kuò)散速度不同接觸電溫差電勢(shì)單一導(dǎo)體內(nèi)自由電子在高溫端具有較大的動(dòng)能，因而向低溫端擴(kuò)散，形成靜電場(chǎng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，在導(dǎo)體的兩端便產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電位差－－溫差電勢(shì)表示為：溫差電勢(shì)單一導(dǎo)體內(nèi)自由電子在高溫端具有較大的動(dòng)能，因而向低溫?zé)犭娕蓟芈窡犭妱?shì)由導(dǎo)體A、B組成的熱電偶閉合回路，當(dāng)溫度為T＞T0，NA＞NB時(shí)，閉合回路總的熱電勢(shì)為熱電偶回路熱電勢(shì)由導(dǎo)體A、B組成的熱電偶閉合回路，當(dāng)溫度為熱電偶正常工作的兩個(gè)必要條件兩種導(dǎo)體兩個(gè)溫度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)與材料的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)與溫度的分布無(wú)關(guān)EAB(t,t0)=eAB(t)-eAB(t0)ABtt0熱電偶正常工作的兩個(gè)必要條件兩種導(dǎo)體與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)與材料的熱電偶的材料理論上任何兩種導(dǎo)體都可組成熱電偶，但作為測(cè)溫的熱電偶需滿足：物理、化學(xué)性穩(wěn)定電極的電阻小，電阻的溫度系數(shù)小電勢(shì)值大，隨溫度單調(diào)上升，最好線性材料易獲得，復(fù)制性好，價(jià)格低熱電偶絲熱電偶的材料理論上任何兩種導(dǎo)體都可組成熱電偶，但作為測(cè)溫的熱熱電偶的基本定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律：同一導(dǎo)體閉合回路E=02、中間導(dǎo)體定律在A、B構(gòu)成的熱電偶接入第三種導(dǎo)體C，并使AC和BC接觸的溫度均為T0熱電偶的基本定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律：同一導(dǎo)體閉合回路E=0熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線課件熱電勢(shì)的測(cè)量(討論)ABtCt2t1EAB(t,t0)=eAB(t)+eBC(t1)+eCA(t2)=eAB(t)+eBA(t0)t0熱電勢(shì)的測(cè)量(討論)ABtCt2t1EAB(t,t0)=eA熱電偶的基本定律3、中間溫度定律熱電偶A、B在接點(diǎn)溫度為T，T0時(shí)的熱電勢(shì)等于熱電偶A、B在接點(diǎn)溫度為T、TC

和Tc、T0的熱電勢(shì)EAB（T，TC）和EAB（TC，T0）的代數(shù)和，即：ABtt0E(t,t0)ABt0E(t0,0)E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)熱電偶的基本定律3、中間溫度定律ABtt0E(t,t0)AACtt0BCtt0ABtt0EAC(t,t0)EBC(t,t0)EAB(t,t0)=?ACtt0BCtt0ABtt0EAC(t,t0)EBC(t熱電偶的基本定律4、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體（電極）定律已知和則標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，易提純，所以，通常選用高純鉑絲作為標(biāo)準(zhǔn)電極

熱電偶的基本定律4、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體（電極）定律標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶鉑的物理熱電偶的使用——標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶熱電偶的使用——標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶常見(jiàn)熱電偶熱電特性曲線EAB(t,t0)=eAB(t)-eAB(t0)=eAB(t)-CABtt0t0=0℃，EAB(t,0)分度表常見(jiàn)熱電偶熱電特性曲線EAB(t,t0)=eAB(t)-e熱電偶自由端溫度的處理用熱電偶測(cè)溫時(shí)，要求熱電偶的自由端的溫度保持恒定（最好為0℃）；熱電偶安裝位置與集中控制室距離較長(zhǎng)。由于熱電偶一般是貴金屬做成，直接把電極拉長(zhǎng)引至控制室成本太高；一般選用一種價(jià)格比較便宜，而熱電勢(shì)與熱電偶的電勢(shì)相近的特殊導(dǎo)線來(lái)代替。這種導(dǎo)線為“補(bǔ)償導(dǎo)線”。熱電偶自由端溫度的處理用熱電偶測(cè)溫時(shí)，要求熱電偶的自由端的溫?zé)犭娕嫉氖褂谩a(bǔ)償導(dǎo)線E=EAB(t,t0’)+EA’B’(t0’,t0)=EAB(t,t0’)+EAB(t0’,t0)=EAB(t,t0)現(xiàn)場(chǎng)控制室熱電偶的使用——補(bǔ)償導(dǎo)線E=EAB(t,t0’)+EA’B’使用補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)補(bǔ)償導(dǎo)線只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（一般為0～100℃）與熱電偶的熱電勢(shì)相等或相近；不同型號(hào)的熱電偶需要用不同的補(bǔ)償導(dǎo)線；熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的二個(gè)接點(diǎn)要保持同溫；補(bǔ)償導(dǎo)線有正負(fù)極，分別與熱電偶的正負(fù)極相連補(bǔ)償導(dǎo)線合金絲使用補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)補(bǔ)償導(dǎo)線只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（一般為E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)熱電偶溫度計(jì)E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)熱電偶溫度計(jì)熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償1、計(jì)算修正定律3：中間溫度定律—E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)ABtt0例：S型熱電偶在工作時(shí)自由端溫度t0=30℃,現(xiàn)測(cè)得熱電勢(shì)為7.5mV,求被測(cè)介質(zhì)實(shí)際溫度t。E(t,30)=7.5mVE(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=7.5+0.173=7.673mV查分度表得，t=830℃E(t,t0)ABt0E(t0,0)熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償1、計(jì)算修正定律3：中間溫度定熱電偶分度表的使用？例：用K型熱電偶測(cè)爐溫時(shí)，測(cè)得參比端溫度t1＝38℃；測(cè)得測(cè)量端和參比端間的熱電動(dòng)勢(shì)E(t,t1)＝29.90mV，試求實(shí)際爐溫。解：由K型分度表查得E(38，0)＝1.53mV，根據(jù)中間溫度定律，可得到：

E(t，0)＝E(t,t1)+E(t1,0)＝29.90+1.53=31.43mV 再查K型分度表，得到實(shí)際爐溫755℃。(1)若參比端不作修正，直接查表測(cè)量誤差有多大？(2)如果直接將查表所得加上參比端溫度是否可以，為什么？熱電偶分度表的使用？例：用K型熱電偶測(cè)爐溫時(shí)，測(cè)得參比端溫度利用中間溫度定律測(cè)溫以冷端為0℃，建立熱端溫度與熱電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系表E(t,0)測(cè)量工作時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)值E(t,t1)根據(jù)已知t1,查表得到E(t1,0)利用中間溫度定律計(jì)算E(t,0)=E(t,t1)+E(t1,0)查表得到被測(cè)溫度t利用中間溫度定律測(cè)溫以冷端為0℃，建立熱端溫度與熱電動(dòng)勢(shì)之熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償2、恒溫法t0=0

℃在工業(yè)應(yīng)用時(shí)，一般把補(bǔ)償導(dǎo)線的末端(即熱電偶的自由端)引至恒溫器中，使其維持在某一恒定的溫度。通常一個(gè)恒溫器可供多支熱電偶同時(shí)使用。在實(shí)驗(yàn)室及精密測(cè)量中，通常把自由端放在盛有絕緣油的試管中，然后再將其放入裝滿冰水混合物的容器中，以使自由端溫度保持為0℃，這種方法稱為冰浴法熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償2、恒溫法t0=0℃在工業(yè)應(yīng)熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償3、電橋自動(dòng)補(bǔ)償法E(t,0)=E(t,t0)+Uab=E(t,t0)+E(t0,0)E(t,t0)UabUab=E(t0,0)熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償3、電橋自動(dòng)補(bǔ)償法E(t,0)E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)+EK(t0,0)=EK(t,t0)+EK(t0,0)=EK(t,0)熱電偶的使用——檢測(cè)系統(tǒng)熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、補(bǔ)償器和變送器（顯示儀表）配套使用E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)+EK(t0,0)=熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶的結(jié)構(gòu)鎧裝熱電偶鎧裝熱電偶又稱纜式熱電偶，是由熱電極、絕緣材料（通常為電熔氧化鎂）和金屬保護(hù)管三者結(jié)合而成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。露頭型、接殼型和絕緣型三種基本形式。鎧裝熱電偶鎧裝熱電偶又稱纜式熱電偶，是由熱電極、絕薄膜熱電偶薄膜式熱電偶是用真空蒸鍍的方法，將熱電極沉積在絕緣基板上而成的熱電偶。其結(jié)構(gòu)如上圖所示。采用蒸鍍工鍍工藝，熱電偶做得很薄，而且尺寸可做得很小。它的特點(diǎn)是熱容量小，響應(yīng)速度快，適合于測(cè)量微小面積上的瞬變溫度。薄膜熱電偶薄膜式熱電偶是用真空蒸鍍的方法，將熱電極沉積在絕緣思考題、作業(yè)題1、根據(jù)熱電偶的基本定律，在圖2.32(原書(shū)31)所示的熱電偶回路中，當(dāng)發(fā)生下列情況時(shí)，該回路中總電勢(shì)如何變化（增大，減少，不變，不確定）？①t升高，t0不變；②t不變，t0升高；③t和t0同時(shí)升高相同的溫度；④t和t0同時(shí)降低相同的溫度；⑤t0端斷開(kāi)，接入另一均質(zhì)導(dǎo)體，兩聯(lián)結(jié)點(diǎn)溫度都為t0

；⑥t0端斷開(kāi)，接入一小電阻，兩聯(lián)結(jié)點(diǎn)溫度都為t0

；⑦如圖所示，A’和B’為同一均質(zhì)導(dǎo)線，Q端的溫度不等于t0

；⑧如圖所示，A’和B’為不同導(dǎo)線，Q端的溫度等于t0

；⑨如圖所示，A’和B’為不同導(dǎo)線，Q端的溫度不等于t0

。A’B’tt0Q2、作業(yè)：p251,No.14（新書(shū)）思考題、作業(yè)題1、根據(jù)熱電偶的基本定律，在圖2.32(原書(shū)3思考題請(qǐng)舉例說(shuō)明減小或消除儀表非線性的方法，要求三種以上。思考題請(qǐng)舉例說(shuō)明減小或消除儀表非線性的方法，要求三種以上。作業(yè)作業(yè)3.2溫度檢測(cè)儀表3.2溫度檢測(cè)儀表冷熱程度

描述系統(tǒng)不同自由度之間能量分布狀況的基本物理量

與大量分子的平均動(dòng)能相聯(lián)系，反映內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

溫度的定義冷熱程度溫度的定義溫標(biāo)溫度的數(shù)值表示方法溫度數(shù)值化的一套規(guī)則和方法給出溫度的測(cè)量單位常用溫標(biāo)經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)（攝氏度t，℃

；華氏度t,F）熱力學(xué)溫標(biāo)（開(kāi)爾文溫標(biāo)T,K）國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)（T,K）溫標(biāo)溫度的數(shù)值表示方法借助于某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)公式所確定的溫標(biāo)；攝氏溫標(biāo)把在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)定為零度，把水的沸點(diǎn)定為100度的一種溫標(biāo)。中間100等分，單位符號(hào)為℃華氏溫標(biāo)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的冰點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度，中間劃分為180等分，單位符號(hào)為

0F。在我國(guó)已淘汰。經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)借助于某一種物質(zhì)的物理量與溫度變化的關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)方法或經(jīng)驗(yàn)公又稱開(kāi)爾文溫標(biāo)，符號(hào)為T，單位為Ｋ。熱力學(xué)溫標(biāo)是以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的一種理論溫標(biāo)，由卡諾定理推導(dǎo)出來(lái)的，被國(guó)際計(jì)量大會(huì)采納作為國(guó)際統(tǒng)一的基本溫標(biāo)。有一個(gè)絕對(duì)零度，低于零度的溫度不可能存在。熱力學(xué)溫標(biāo)是一種純理論的理想溫標(biāo)，無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)。熱力學(xué)溫標(biāo)又稱開(kāi)爾文溫標(biāo)，符號(hào)為T，單位為Ｋ。熱力學(xué)溫標(biāo)國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國(guó)際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。規(guī)定了固定點(diǎn)溫度；標(biāo)準(zhǔn)儀器；內(nèi)插公式。

國(guó)際計(jì)量委員會(huì)在18屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)第七號(hào)決議授權(quán)予1989年會(huì)議通過(guò)了1990年國(guó)際溫標(biāo)ITS-90。ITS—90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實(shí)際可測(cè)量的最高溫度。

國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)國(guó)際協(xié)議性溫標(biāo)，它與熱力學(xué)溫ITS-90定義固定點(diǎn)ITS-90定義固定點(diǎn)ITS-90標(biāo)準(zhǔn)儀器第一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間，T90由3He和4He的蒸汽壓與溫度的關(guān)系式來(lái)定義。第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點(diǎn)（24.5661K）之間T90是氦定容氣體溫度計(jì)（氣體體積不變，根據(jù)壓力與溫度之間關(guān)系）來(lái)定義。第三溫區(qū)為氫三相點(diǎn)（13.8033K或-259.3467℃）到銀的凝固點(diǎn)（961.78℃）之間，T90是由鉑電阻溫度計(jì)來(lái)定義，它使用一組規(guī)定的定義內(nèi)插法來(lái)分度。銀凝固點(diǎn)（961.78℃）以上的溫區(qū)，T90是按普朗克輻射定律來(lái)定義的，復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計(jì)。內(nèi)插公式每種內(nèi)插標(biāo)準(zhǔn)儀器在n個(gè)固定點(diǎn)溫度下分度，以此求得相應(yīng)溫度區(qū)內(nèi)插公式中的常數(shù)。ITS-90標(biāo)準(zhǔn)儀器接觸式和非接觸式兩大類；接觸式檢測(cè)儀表：膨脹式溫度檢測(cè)儀表：基于物體受熱體積膨脹或長(zhǎng)度伸縮性質(zhì)的（如玻璃管水銀溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)）；熱電阻溫度檢測(cè)儀表：基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化的（鉑電阻、銅電阻）；熱電偶溫度檢測(cè)儀表：基于熱電效應(yīng)；非接觸式檢測(cè)儀表利用物體的熱輻射特性與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，主要有亮度法、全輻射法和比色法等溫度檢測(cè)儀表的分類接觸式和非接觸式兩大類；溫度檢測(cè)儀表的分類一、

熱電偶溫度計(jì)Thermocouple熱電效應(yīng)ABt1t2EAB(t1,t2)熱電偶熱端（工作端）冷端（自由端）一、熱電偶溫度計(jì)Thermocouple熱電效應(yīng)ABt接觸電勢(shì)兩種導(dǎo)體電子密度不同，在接觸面上的擴(kuò)散速度不同接觸電勢(shì)原理圖（NA>NB）接觸電勢(shì)兩種導(dǎo)體電子密度不同，在接觸面上的擴(kuò)散速度不同接觸電溫差電勢(shì)單一導(dǎo)體內(nèi)自由電子在高溫端具有較大的動(dòng)能，因而向低溫端擴(kuò)散，形成靜電場(chǎng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，在導(dǎo)體的兩端便產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電位差－－溫差電勢(shì)表示為：溫差電勢(shì)單一導(dǎo)體內(nèi)自由電子在高溫端具有較大的動(dòng)能，因而向低溫?zé)犭娕蓟芈窡犭妱?shì)由導(dǎo)體A、B組成的熱電偶閉合回路，當(dāng)溫度為T＞T0，NA＞NB時(shí)，閉合回路總的熱電勢(shì)為熱電偶回路熱電勢(shì)由導(dǎo)體A、B組成的熱電偶閉合回路，當(dāng)溫度為熱電偶正常工作的兩個(gè)必要條件兩種導(dǎo)體兩個(gè)溫度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)與材料的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)與溫度的分布無(wú)關(guān)EAB(t,t0)=eAB(t)-eAB(t0)ABtt0熱電偶正常工作的兩個(gè)必要條件兩種導(dǎo)體與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)與材料的熱電偶的材料理論上任何兩種導(dǎo)體都可組成熱電偶，但作為測(cè)溫的熱電偶需滿足：物理、化學(xué)性穩(wěn)定電極的電阻小，電阻的溫度系數(shù)小電勢(shì)值大，隨溫度單調(diào)上升，最好線性材料易獲得，復(fù)制性好，價(jià)格低熱電偶絲熱電偶的材料理論上任何兩種導(dǎo)體都可組成熱電偶，但作為測(cè)溫的熱熱電偶的基本定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律：同一導(dǎo)體閉合回路E=02、中間導(dǎo)體定律在A、B構(gòu)成的熱電偶接入第三種導(dǎo)體C，并使AC和BC接觸的溫度均為T0熱電偶的基本定律1、均質(zhì)導(dǎo)體定律：同一導(dǎo)體閉合回路E=0熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線課件熱電勢(shì)的測(cè)量(討論)ABtCt2t1EAB(t,t0)=eAB(t)+eBC(t1)+eCA(t2)=eAB(t)+eBA(t0)t0熱電勢(shì)的測(cè)量(討論)ABtCt2t1EAB(t,t0)=eA熱電偶的基本定律3、中間溫度定律熱電偶A、B在接點(diǎn)溫度為T，T0時(shí)的熱電勢(shì)等于熱電偶A、B在接點(diǎn)溫度為T、TC

和Tc、T0的熱電勢(shì)EAB（T，TC）和EAB（TC，T0）的代數(shù)和，即：ABtt0E(t,t0)ABt0E(t0,0)E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)熱電偶的基本定律3、中間溫度定律ABtt0E(t,t0)AACtt0BCtt0ABtt0EAC(t,t0)EBC(t,t0)EAB(t,t0)=?ACtt0BCtt0ABtt0EAC(t,t0)EBC(t熱電偶的基本定律4、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體（電極）定律已知和則標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，易提純，所以，通常選用高純鉑絲作為標(biāo)準(zhǔn)電極

熱電偶的基本定律4、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)體（電極）定律標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶鉑的物理熱電偶的使用——標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶熱電偶的使用——標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶常見(jiàn)熱電偶熱電特性曲線EAB(t,t0)=eAB(t)-eAB(t0)=eAB(t)-CABtt0t0=0℃，EAB(t,0)分度表常見(jiàn)熱電偶熱電特性曲線EAB(t,t0)=eAB(t)-e熱電偶自由端溫度的處理用熱電偶測(cè)溫時(shí)，要求熱電偶的自由端的溫度保持恒定（最好為0℃）；熱電偶安裝位置與集中控制室距離較長(zhǎng)。由于熱電偶一般是貴金屬做成，直接把電極拉長(zhǎng)引至控制室成本太高；一般選用一種價(jià)格比較便宜，而熱電勢(shì)與熱電偶的電勢(shì)相近的特殊導(dǎo)線來(lái)代替。這種導(dǎo)線為“補(bǔ)償導(dǎo)線”。熱電偶自由端溫度的處理用熱電偶測(cè)溫時(shí)，要求熱電偶的自由端的溫?zé)犭娕嫉氖褂谩a(bǔ)償導(dǎo)線E=EAB(t,t0’)+EA’B’(t0’,t0)=EAB(t,t0’)+EAB(t0’,t0)=EAB(t,t0)現(xiàn)場(chǎng)控制室熱電偶的使用——補(bǔ)償導(dǎo)線E=EAB(t,t0’)+EA’B’使用補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)補(bǔ)償導(dǎo)線只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（一般為0～100℃）與熱電偶的熱電勢(shì)相等或相近；不同型號(hào)的熱電偶需要用不同的補(bǔ)償導(dǎo)線；熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的二個(gè)接點(diǎn)要保持同溫；補(bǔ)償導(dǎo)線有正負(fù)極，分別與熱電偶的正負(fù)極相連補(bǔ)償導(dǎo)線合金絲使用補(bǔ)償導(dǎo)線的注意事項(xiàng)補(bǔ)償導(dǎo)線只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)（一般為E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)熱電偶溫度計(jì)E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)熱電偶溫度計(jì)熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償1、計(jì)算修正定律3：中間溫度定律—E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)ABtt0例：S型熱電偶在工作時(shí)自由端溫度t0=30℃,現(xiàn)測(cè)得熱電勢(shì)為7.5mV,求被測(cè)介質(zhì)實(shí)際溫度t。E(t,30)=7.5mVE(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=7.5+0.173=7.673mV查分度表得，t=830℃E(t,t0)ABt0E(t0,0)熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償1、計(jì)算修正定律3：中間溫度定熱電偶分度表的使用？例：用K型熱電偶測(cè)爐溫時(shí)，測(cè)得參比端溫度t1＝38℃；測(cè)得測(cè)量端和參比端間的熱電動(dòng)勢(shì)E(t,t1)＝29.90mV，試求實(shí)際爐溫。解：由K型分度表查得E(38，0)＝1.53mV，根據(jù)中間溫度定律，可得到：

E(t，0)＝E(t,t1)+E(t1,0)＝29.90+1.53=31.43mV 再查K型分度表，得到實(shí)際爐溫755℃。(1)若參比端不作修正，直接查表測(cè)量誤差有多大？(2)如果直接將查表所得加上參比端溫度是否可以，為什么？熱電偶分度表的使用？例：用K型熱電偶測(cè)爐溫時(shí)，測(cè)得參比端溫度利用中間溫度定律測(cè)溫以冷端為0℃，建立熱端溫度與熱電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系表E(t,0)測(cè)量工作時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)值E(t,t1)根據(jù)已知t1,查表得到E(t1,0)利用中間溫度定律計(jì)算E(t,0)=E(t,t1)+E(t1,0)查表得到被測(cè)溫度t利用中間溫度定律測(cè)溫以冷端為0℃，建立熱端溫度與熱電動(dòng)勢(shì)之熱電偶的使用——自由端溫度補(bǔ)償2、恒溫法t0=0

℃在工業(yè)應(yīng)用時(shí)，一般把補(bǔ)償導(dǎo)線的末端(即熱電偶的自由端)引至恒溫器中，使其維持在某一恒定的溫度。通