傳感器原理與應(yīng)用技術(shù)教學(xué)課件

傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER61熱電偶6_熱電偶的工作原理1、熱電效應(yīng)AA傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER熱電勢(shì)EAB(TT0)BTTT熱電偶熱電極熱端(工作端)冷端(自由端)傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER接觸電勢(shì)熱電勢(shì)EAB(TT溫差電勢(shì)(1)接觸電動(dòng)勢(shì)若金屬A的自由電子濃度大于金屬B的,則在同瞬間由A擴(kuò)散到B的電子將比由B擴(kuò)散到A的電子多因而A對(duì)于B因失去電子而帶正電,B獲得電子而帶負(fù)電,在接觸處便產(chǎn)生電場(chǎng)。A、B之間便產(chǎn)生了定的接觸電動(dòng)勢(shì)。傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER接觸電動(dòng)勢(shì)的大小與兩種金屬的材料、接點(diǎn)的溫度有關(guān),與導(dǎo)體的直徑、長(zhǎng)度及幾何形狀無(wú)關(guān)。對(duì)于溫度為T(mén)的接點(diǎn),有下列接觸電動(dòng)勢(shì)公式:eAB(T)KTNA上式說(shuō)明接觸電動(dòng)勢(shì)的大小與接點(diǎn)溫度的高低及導(dǎo)體中的電子密度有關(guān)。山東奸火券傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER(2)溫差電動(dòng)勢(shì)對(duì)于任何一種金屬,當(dāng)其兩端溫度不同時(shí),兩端的自由電子濃度也不同,溫度高的一端濃度大,具有較大的動(dòng)能;溫度低的一端濃度小,動(dòng)能也小。因此高溫端的自由電子要向低溫端擴(kuò)散,高溫端因失去電子而帶正電,低溫端得到電子而帶負(fù)電,形成溫差電動(dòng)勢(shì),又稱(chēng)湯姆森電動(dòng)勢(shì)e,(t,To)e,To)山東奸火券傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER溫差電動(dòng)勢(shì)的大小取決于導(dǎo)體的材料及兩端的溫度。導(dǎo)體A兩端的溫差電動(dòng)勢(shì)可用下式表示A0eA(T,T)—導(dǎo)體A兩端溫度分別為T(mén)、T0時(shí)形成的溫差電動(dòng)勢(shì);T、T高、低溫端的絕對(duì)溫度;a4湯姆遜系數(shù),表示導(dǎo)體A兩端的溫度差為1℃時(shí)所產(chǎn)生的溫差電動(dòng)勢(shì)。傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER同樣導(dǎo)體B兩端的溫差電動(dòng)勢(shì)如下式所示T山東奸火券傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER(3)回路總電動(dòng)勢(shì)c(7,T(T=。rB(T,T0圖6-4閉合回路總的熱電勢(shì)EBT,To)=esterO]+eBt,toet,To)kTNATkTATOTBTO傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER由于在金屬中自由電子數(shù)目很多,溫度對(duì)自由電子密度的影響很小,故溫差電動(dòng)勢(shì)可以忽略不計(jì),在熱電偶回路中起主要作用的是接觸電動(dòng)勢(shì)。Nr和NA70可記做NA,NB和NB可記做Ng,則有EABT,TO)eAB(TeAB)=(T-To)InAB在標(biāo)定熱電偶時(shí),一般使T為常數(shù),則EABT,To)=eaBTHeBT=fT-C山東奸火券傳感器原理與應(yīng)用第六章HANDONGNORMALUNIVER2.熱電偶基本性質(zhì)①熱電偶回路的熱電動(dòng)勢(shì)只與組成熱電偶的材料及兩端接點(diǎn)的溫度有關(guān);與熱電偶的長(zhǎng)度、粗細(xì)、形狀無(wú)關(guān)②只有用不同性質(zhì)的材