工程測(cè)試第三章傳感器

工程測(cè)試第三章傳感器第一頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日1、自感式(1)、可變磁阻式 由電磁感應(yīng)原理，則在其中產(chǎn)生磁通Φm，其大小與所加電流i成正比： 式中W－線圈匝數(shù)；

L—比例系數(shù)，稱(chēng)為自感(H)。 又據(jù)磁路歐姆定律有 式中Wi－磁動(dòng)勢(shì)（A）

Rm－磁阻（H-1） 將上式代入得自感第二頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日 當(dāng)不考慮磁路的鐵損且當(dāng)氣隙δ較小時(shí)，則該磁路的總磁阻 式中

l－鐵芯的導(dǎo)磁長(zhǎng)度(m);

μ－鐵芯磁導(dǎo)率(H/m); A－鐵芯導(dǎo)磁截面積,A=a×b(m2);

δ－氣隙寬(m);

μ0－空氣導(dǎo)磁率,μ0=4π×10-7(H/m); A0－空氣隙導(dǎo)磁橫截面積(m2)

忽略第一項(xiàng)情況下可得總磁阻Rm近似為圖3-21可變磁阻式傳感器基本原理1—線圈2—鐵芯3—銜鐵第三頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日

將上式代入則有 當(dāng)A0固定，變化δ時(shí)，L與δ成非線性變化關(guān)系，此時(shí)傳感器靈敏度 靈敏度S與δ的平方值成反比，由于不是常數(shù)，因此會(huì)產(chǎn)生非線性誤差。因此這種傳感器常規(guī)定在較小氣隙變化范圍內(nèi)工作。

S此時(shí)為一定值，輸出與輸入近似成線性關(guān)系。實(shí)際應(yīng)用中常選取Δδ/δ≤0.1。這種傳感器適宜于測(cè)量小位移，一般為0.001~1mm。第四頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日可變導(dǎo)磁面積型差動(dòng)型常見(jiàn)的變磁阻式傳感器按結(jié)構(gòu)形式的不同分為三種：變氣隙式、變面積式、螺管式電感器（當(dāng)鐵芯在線圈中運(yùn)動(dòng)時(shí)，改變線圈磁路的磁阻，使線圈自感發(fā)生變化）。變氣隙式單螺管線圈型雙螺管線圈差動(dòng)型圖3-22可變磁阻式自感傳感器結(jié)構(gòu)原理第五頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-23雙螺管線圈差動(dòng)型電橋電路及輸出特性第六頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日自感式傳感器應(yīng)用圖(a)測(cè)量透平軸與其殼體間的軸向相對(duì)伸長(zhǎng)；圖(b)用于確定一磁性材料上非磁性涂覆層的厚度；圖(c)測(cè)量在一高壓蒸汽管道中閥的位置。電感式接近傳感器（金屬）

圖自感式傳感器應(yīng)用例第七頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日磁彈性測(cè)力傳感器

不存在氣隙時(shí)，磁阻變?yōu)椋虼俗愿泄阶優(yōu)椋?由于傳感器的繞組（W）、截面積A和導(dǎo)磁長(zhǎng)度l均不變化，因此自感L便是導(dǎo)磁率的單一函數(shù)。由此便可利用L的變化來(lái)測(cè)量應(yīng)力的變化。磁彈性測(cè)力傳感器（a）鐵－鎳合金導(dǎo)磁率隨所受法向力的變化情況；（b）傳感器截面圖1-鐵磁體，2-線圈，3-磁力線第八頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日（2）渦流式原理:渦流效應(yīng)定義：當(dāng)金屬導(dǎo)體置于變化著的磁場(chǎng)中或者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在金屬導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬導(dǎo)體內(nèi)是自身閉合的，稱(chēng)之為渦電流或渦流。原理：當(dāng)線圈中通以一交變高頻電流時(shí)，會(huì)引起一交變磁通Ф。在靠近線圈的金屬表面內(nèi)部產(chǎn)生一感應(yīng)電流i1，該電流i1即為渦流。根據(jù)楞次定律，由該渦電流產(chǎn)生的交變磁通Ф1將與線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，亦即Ф1將抵抗Ф的變化。由于該渦流磁場(chǎng)的作用，會(huì)使線圈的等效阻抗發(fā)生變化，其變化的程度除了與兩者間的距離δ有關(guān)外，還與金屬導(dǎo)體的電阻率ρ、磁導(dǎo)率μ以及線圈的激磁電流圓頻率ω等有關(guān)。電渦流傳感器分類(lèi)：高頻反射式：測(cè)量位移、振動(dòng)低頻透射式：測(cè)定材料厚度，

第九頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日低頻透射式渦流傳感器測(cè)定材料厚度

低頻(音頻范圍)電壓el加到線圈W1的兩端后，在周?chē)臻g產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，并在被測(cè)材料G中產(chǎn)生渦流i，此渦流損耗了部分能量，使貫穿W2的磁力線減少，從而使W2產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)e2減小。e2的大小與G的厚度及材料性質(zhì)有關(guān)。渦流傳感器的測(cè)量電路一般有阻抗分壓式調(diào)幅電路及調(diào)頻電路。

第十頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日a）諧振曲線b）輸出特性圖3-26阻抗分壓式調(diào)幅電路的諧振曲線及輸出特性圖3-25渦流測(cè)振儀分壓調(diào)幅電路第十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3-27渦流測(cè)振儀調(diào)頻電路工作原理第十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日渦流式電感傳感器的應(yīng)用：圖3-28電渦流式傳感器應(yīng)用例第十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日案例：無(wú)損探傷原理裂紋檢測(cè)，缺陷造成渦流變化。火車(chē)輪檢測(cè)油管檢測(cè)3.3.2電感式傳感器第十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日用來(lái)測(cè)量位移和角度：當(dāng)圖中的短路環(huán)相對(duì)于線圈1移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于產(chǎn)生的渦流作用，將影響磁通量的變化，該變化的量則正比于所移動(dòng)的距離或轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。渦流傳感器測(cè)量（a）位移；（b）角度1——線圈；2——運(yùn)動(dòng)短路環(huán)第十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日測(cè)量磁性材料或介質(zhì)（液體或氣體）的溫度：原理：導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化而變化：

ρ1－溫度為t1時(shí)導(dǎo)體的電阻率；ρ0－溫度為t0時(shí)導(dǎo)體的電阻率；α－導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)。 當(dāng)導(dǎo)體的電阻率隨溫度發(fā)生變化時(shí)，渦流傳感器的輸出亦將發(fā)生變化，其變化量正比于溫度變化值。電渦流溫度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖磁性及非磁性材料的溫度特性第十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日2互感型--差動(dòng)變壓器WW1W2Esx-x工作原理:互感現(xiàn)象.EwEout3.3.2電感式傳感器第十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日差動(dòng)變壓器測(cè)量電路3.3.2電感式傳感器第十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日差動(dòng)變壓器位移傳感器3.3.2電感式傳感器第十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日案例：板的厚度測(cè)量~3.3.2電感式傳感器第二十頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日案例：張力測(cè)量3.3.2電感式傳感器第二十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日3.4磁電式、壓電式及熱電式傳感器磁電式傳感器1.變換原理:

磁電式傳感器是把被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的一種轉(zhuǎn)換器。感應(yīng)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e為磁通變化率與磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁阻、線圈運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，改變其中一個(gè)因素，都會(huì)改變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

第二十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日2分類(lèi)

磁電式動(dòng)圈式磁阻式線速度型角速度型N3.4.1磁電式傳感器

第二十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日動(dòng)圈式傳感器線速度型3.4.1磁電式傳感器

第二十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日角速度型測(cè)速電機(jī)3.4.1磁電式傳感器

第二十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日磁阻式傳感器

3.4.1磁電式傳感器

第二十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日3.4.2壓電式傳感器

1.變換原理:壓電效應(yīng)

+串聯(lián)+并聯(lián)

某些物質(zhì)，如石英，受到外力作用時(shí)，不僅幾何尺寸會(huì)發(fā)生變化，而且內(nèi)部會(huì)被極化，表面產(chǎn)生電荷；當(dāng)外力去掉時(shí)，又重新回到原來(lái)的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)。F+q=dF第二十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日壓電式傳感器利用壓電材料的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。當(dāng)壓電材料受到外力作用時(shí)，其表面將產(chǎn)生電荷，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。利用壓電材料可以制成力敏元件，用來(lái)測(cè)量力和能轉(zhuǎn)變成力的各種物理量。

由于壓電效應(yīng)是可逆的，在壓電材料的一定方向施加電場(chǎng)，它就會(huì)產(chǎn)生變形，因此壓電傳感器是雙向傳感器。

第二十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日

★正壓電效應(yīng)：有些材料，當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r(shí)，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力去除后，又重新恢復(fù)為不帶電的狀態(tài)。當(dāng)作用力的方向改變時(shí)，電荷的極性隨之改變。

★逆壓電效應(yīng):在這些材料的極化方向施加電場(chǎng)，它們就會(huì)產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“逆壓電效應(yīng)”，或稱(chēng)為“電致伸縮效應(yīng)”。壓電材料:具有壓電效應(yīng)的材料稱(chēng)為壓電材料。

壓電常數(shù)壓電材料的性能常用壓電常數(shù)d來(lái)表征。第二十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日

石英晶體是常用的壓電材料之一。其中縱軸Z—Z稱(chēng)為光軸，X—X軸稱(chēng)為電軸，而垂直于X—X軸和Z—Z軸的Y—Y軸稱(chēng)為機(jī)械軸。沿電軸X—X方向作用的力所產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱(chēng)為縱向壓電效應(yīng)，而將沿機(jī)軸Y—Y方向作用的力所產(chǎn)生的壓電效應(yīng)稱(chēng)為橫向壓電效應(yīng)。當(dāng)沿光軸Z—Z方向作用有力時(shí)則并不產(chǎn)生壓電效應(yīng)。石英晶體（a）左旋石英晶體的外形（b）坐標(biāo)系（c）切片第三十頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日

qxx——垂直于晶軸X-X的平面上產(chǎn)生的電荷量。 可得當(dāng)石英晶體切片受X向壓力作用時(shí)，所產(chǎn)生的電荷量qxx與作用力Fx成正比，但與切片的幾何尺寸無(wú)關(guān)。第三十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日概括：設(shè)有一用晶體制成的壓電傳感器受到力F作用，在其相應(yīng)表面上產(chǎn)生表面電荷Q，力F與電荷Q之間存在如下關(guān)系式中d—壓電常數(shù)。壓電效應(yīng)結(jié)論：（1）有正壓電效應(yīng)的壓電晶體，必有相應(yīng)的逆壓電效應(yīng)。晶體中，哪個(gè)方向上有正壓電效應(yīng)，則此方向上必定存在逆壓電效應(yīng)。（2）逆壓電效應(yīng)的壓電常數(shù)與正壓電效應(yīng)的壓電常數(shù)相等。第三十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日壓電晶體分類(lèi)：?jiǎn)尉w：石英晶體等多晶體：壓電陶瓷等（1）石英晶體石英晶體有天然的石英和人工石英單晶體兩種。石英晶體的相對(duì)介電常數(shù)較小，溫度穩(wěn)定性很好，機(jī)械強(qiáng)度很高，性能穩(wěn)定，沒(méi)有熱釋電效應(yīng)（由于溫度變化導(dǎo)致電荷釋放），絕緣性能好。

2、壓電材料及壓電傳感器結(jié)構(gòu)形式（2）壓電陶瓷壓電陶瓷是人工制造的多晶壓電材料，它由無(wú)數(shù)細(xì)微的單晶組成。1）極化前它具有類(lèi)似鐵疇材料磁疇結(jié)構(gòu)的“電疇”結(jié)構(gòu)。第三十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日原始的壓電陶瓷是一個(gè)非壓電體，它不具有壓電性質(zhì)。2）極化處理：所謂極化處理，就是在一定溫度下，對(duì)壓電陶瓷施加強(qiáng)電場(chǎng)，使極性轉(zhuǎn)動(dòng)到接近電場(chǎng)的方向如圖（b）所示。壓電陶瓷穩(wěn)定性較石英晶體差。

當(dāng)這種經(jīng)極化后的鐵電體在受到外力作用時(shí)，其剩余極化強(qiáng)度將隨之變化，所以也表現(xiàn)出壓電特性。第三十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日3、壓電式傳感器及其等效電路壓電傳感器是用壓電材料制成的力—電轉(zhuǎn)換元件。

當(dāng)壓電傳感器受到外力作用時(shí)，就會(huì)在垂直于電軸或垂直于極化方向的表面上產(chǎn)生電荷，在一個(gè)表面上聚集正電荷，在另一個(gè)表面上聚集等量的負(fù)電荷。因此，可以把壓電式傳感器看作一個(gè)靜電電容器。

第三十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日其電容量為元件等效電路電荷源等效成為一個(gè)電荷源和一個(gè)電容的電荷等效電路：電容器上的電壓Ua（開(kāi)路電壓）、電荷Q與電容Ca之間存在著以下關(guān)系：第三十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日提高靈敏度的方法在壓電式傳感器中，壓電傳感器常用兩片或兩片以上組合在一起。由于存在極性，因此有兩種連接方法。1）并聯(lián)法

兩壓電片的負(fù)極都集中在中間電極上，正電極在兩邊的電極上，這種連接方法稱(chēng)為并聯(lián)。輸出電容C‘為單片電容的倍；輸出電壓U等于單片電壓Ua；極板上電荷量Q’為單片電荷量Q的n倍，即

Q＇=nQ

U=Ua

C＇=nCa

第三十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日2)串聯(lián)法正電荷集中在上極板，負(fù)電荷集中在下極板，而中間的極板上片產(chǎn)生的負(fù)電荷與下片產(chǎn)生的正電荷相互抵消，這種接法稱(chēng)為串聯(lián)。

Q＇=Q

U=nUaC＇=第三十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日3）比較：

●并聯(lián)接法輸出電荷大，本身電容大（因而接上負(fù)載后時(shí)間常數(shù)大），宜用于以電荷作為輸出量的場(chǎng)合，相對(duì)來(lái)說(shuō)允許被測(cè)對(duì)象變化頻率稍低?！翊?lián)接法輸出電壓大，本身電容小，宜用于以電壓作為輸出量的場(chǎng)合，要求后續(xù)電路有較大的輸入阻抗。第三十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日4）壓電傳感器等效電路Ra為傳感器的漏電阻；Cc為連接電纜的分布電容；Ri為相連放大器的輸入電阻；Ci為相連放大器的輸入電容。第四十頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日5）壓電傳感器的靈敏度壓電式傳感器的靈敏度有兩種表示方式：電荷靈敏度、電壓靈敏度。

●電壓靈敏度：?jiǎn)挝粰C(jī)械量（力）作用時(shí)的傳感器輸出電壓值；

●電荷靈敏度：?jiǎn)挝粰C(jī)械量（力）作用時(shí)的傳感器輸出電荷量。

第四十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日4測(cè)量電路

1）由于壓電傳感器的輸出信號(hào)非常微弱，需將其輸出電信號(hào)進(jìn)行放大才能測(cè)量出來(lái)；2）壓電傳感器的內(nèi)阻抗相當(dāng)高，不是普通放大器能放大的，需進(jìn)行阻抗匹配；3）連接電纜的長(zhǎng)度、噪聲對(duì)系統(tǒng)輸出有明顯影響。傳感器的輸出信號(hào)先由低噪聲電纜輸入高輸入阻抗的前置放大器。前置放大器

●電荷放大器，其輸出電壓與輸入電荷成比例。第四十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日電荷放大器電荷放大器是壓電式傳感器專(zhuān)用的前置放大器。它能將高內(nèi)阻的電荷源轉(zhuǎn)換為低內(nèi)阻的電壓源，而且輸出電源正比于輸入電荷。

一般電荷放大器同樣也起著阻抗變換的作用，其輸入阻抗高達(dá)1010～1012?，而輸出阻抗小于100?。原理：電荷放大器實(shí)際上是一個(gè)具有深度電容負(fù)反饋的高增益放大器。A是放大器的開(kāi)環(huán)增益

第四十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日電荷放大器的輸入級(jí)采用了場(chǎng)效應(yīng)晶體管，因此放大器的輸入阻抗極高，放大器輸入端幾乎沒(méi)有分流，電荷Q只對(duì)反饋電容Cf充電，充電電壓接近等于放大器的輸出電壓，即

Uy—放大器輸出電壓；Ucf—反饋電容兩端的電壓。電荷放大器的輸出電壓只與輸入電荷量和反饋電容有關(guān)，而與放大器的放大系數(shù)的變化或電纜電容等均無(wú)關(guān)系。推導(dǎo)過(guò)程：第四十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日壓電傳感器產(chǎn)生電荷Q不僅對(duì)反饋電容充電，同時(shí)也對(duì)其它所有電容充電。因此可得放大器的輸出電壓設(shè)C=Ca+Ci+Cc有Q=Qf+QcUi=Qc=Ui·

C電容Cf的兩端電壓Uf為：Uf=Qf=Uf·CfQ=Ui·C+Uf·

Cf

Uf=Ui-UyUi=Uf+UyUy=-A·

Ui∴Uf=（1+A）UiQ=Ui·[c+（1+A）·

Cf

]第四十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日可見(jiàn)：輸出電壓是與電纜電容有關(guān)的。只有在放大器的開(kāi)環(huán)增益A足夠高，以致滿(mǎn)足以下條件：放大器的輸出電壓為

●在反饋電容的兩端并聯(lián)一個(gè)大電阻Rf(約108~1010Ω)，其功能是提供直流反饋，減小零漂，使電荷放大器工作穩(wěn)定。第四十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日產(chǎn)品壓力變送器加速度計(jì)力傳感器3.4.2壓電式傳感器

第四十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日1.熱電溫度計(jì)(熱電偶)熱電效應(yīng)

熱電偶是當(dāng)前熱電測(cè)溫中普遍使用的一種感溫元件，它的工作原理是基于熱電效應(yīng)．兩種不同材料的金屬絲兩端牢靠地接觸在一起，組成圖所示的閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接觸點(diǎn)(稱(chēng)為結(jié)點(diǎn))溫度t和t0不相同時(shí)，回路中既產(chǎn)生電勢(shì)，并有電流流通，這種把熱能轉(zhuǎn)換成電能的現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。3.4.3熱電式傳感器第四十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日稱(chēng)回路電勢(shì)為熱電勢(shì)。兩金屬絲稱(chēng)為偶極或熱電極。兩個(gè)結(jié)點(diǎn)中與被測(cè)介質(zhì)接觸的一個(gè)稱(chēng)為測(cè)量結(jié)成工作端、熱端，另一個(gè)稱(chēng)為參考端或自由端、冷端。第四十九頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日兩種導(dǎo)體的接觸產(chǎn)生接觸電動(dòng)勢(shì)兩種導(dǎo)體接觸的時(shí)候，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子密度不同，如果NA>NB．電子密度大的導(dǎo)體A中的電子就向電子密度小的導(dǎo)體B擴(kuò)散，從而由于導(dǎo)體A失去了電子而具有正電位。相反導(dǎo)體B由于接收到了擴(kuò)散來(lái)的電子而具有負(fù)電位。這樣在擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)A、B之間就形成了一個(gè)電位差。這個(gè)電位差稱(chēng)為接觸電動(dòng)勢(shì)。表示為：EAB（T）第五十頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日單一導(dǎo)體中的溫差電動(dòng)勢(shì)對(duì)單一金屬導(dǎo)體，如果兩端的溫度不同，則兩端的自由電子就具有不同的動(dòng)能。溫度高則動(dòng)能大，動(dòng)能大的自由電子就會(huì)向溫度低的一段擴(kuò)散。失去了電子的這一端就處于正電位，而低溫端由于得到電子處于負(fù)電位。這樣兩端就形成了電位差，稱(chēng)為溫差電動(dòng)勢(shì)。表示為：EA（T，T0）第五十一頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日綜上所述，在整個(gè)閉合回路中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)EAB(T,T0)可表示為由式可知，熱電偶總電動(dòng)勢(shì)與電子密度NA、NB及兩節(jié)點(diǎn)溫度T、T0有關(guān)，電子密度取決于熱電偶材料的特性。當(dāng)熱電偶材料一定時(shí)，熱電偶的總電動(dòng)勢(shì)EAB(T，T0)成為溫度T和To的函數(shù)差，即第五十二頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日8種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶型號(hào)標(biāo)志材料使用溫度℃S鉑銠10—鉑-50～1768R鉑銠13—鉑-50～1768B鉑銠30—鉑銠60～1820K鎳鉻—鎳硅-270～1372N鎳鉻硅—鎳硅-270～1300E鎳鉻—銅鎳合金（康銅）-270～1000J鐵—銅鎳合金（康銅）-210～1200T銅—銅鎳合金（康銅）-270～400分度表：t0=0度時(shí)，不同t時(shí)的熱電勢(shì)（mv級(jí)）表標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶：性能符合專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有統(tǒng)一分度表的熱電偶。第五十三頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日熱電偶測(cè)溫基本定律1)均質(zhì)導(dǎo)體定律由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的橫截面積、長(zhǎng)度以及溫度分布如何均不產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。TT02)中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體，只要其兩端的溫度相等，該導(dǎo)體的接入就不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)。TT0V3.4.3熱電式傳感器T0第五十四頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日4)中間溫度定律：熱電偶A、B在接點(diǎn)溫度t,t0時(shí)的熱電勢(shì)等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度t,t1與t1,t0時(shí)的熱電勢(shì)之和。即：

EAB(t,t0)=EAB(t,t1)+EAB(t1,t0)。3）熱電勢(shì)定律熱電偶的熱電勢(shì)只和接點(diǎn)溫度有關(guān),而和其它部位的溫度無(wú)關(guān)。第五十五頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日★該定律的兩點(diǎn)啟發(fā)：

1）熱電偶的分度都是在冷端為00C的條件下制定的，當(dāng)冷端溫度不是零度時(shí)，也可使用該分度表?！缬勉~-鎳熱電偶測(cè)定某未知溫度，冷端溫度取200C，測(cè)得的熱電勢(shì)E2為6.418mV，而當(dāng)接點(diǎn)溫度為200C和00C時(shí)可查表得熱電勢(shì)為E1=0.789mV，則接點(diǎn)溫度為00C和未知測(cè)量溫度時(shí)有E3=E1+E2=7.207mV，由此可查出響應(yīng)的溫度值為1600C

第五十六頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日5）.標(biāo)準(zhǔn)電極定律(參考電極定律)

有三種金屬A、B、C兩兩相接，當(dāng)接點(diǎn)溫度分別為T(mén)1和T2時(shí)，金屬A和C的熱電勢(shì)為EAC，金屬C和B的熱電勢(shì)為ECB，則金屬A和B的熱電勢(shì)：

EAB=EAC+ECB第五十七頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日使用補(bǔ)償線法為使熱電偶冷端溫度保持不變，不受熱源的影響，往往需要使冷端遠(yuǎn)離工作點(diǎn)，為了不使用過(guò)多的貴重的熱電偶導(dǎo)線，往往采用價(jià)格低廉的導(dǎo)線來(lái)替代部分熱電偶導(dǎo)線，如圖。A’、B’這就是補(bǔ)償線法。要求補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電性質(zhì)與所用熱電偶相同或相近。

用它將熱電偶的參比端延長(zhǎng)到需要的地方，而且不會(huì)對(duì)熱電偶回路引入超出允許的附加測(cè)溫誤差。第五十八頁(yè)，共六十七頁(yè)，2022年，8月28日在溫度T2-T0的范圍內(nèi)，要求

EAB（T2，T0）=EA‘B’（T2，T0）由中間溫度定律：

EAB（T1，T0）=EAB（T1，T2）+EA‘B’（T2，T0）