《传感器与检测技术》课程教学课件（PPT讲稿）第6章热电传感器 6.2 热电偶传感器

6.2.1 热电偶测温原理 6.2.2 热电偶的基本定律 6.2.3 热电偶的冷端处理和补偿 6.2.4 标准化热电偶 6.2.5 非标准化热电偶 6.2.6 热电偶结构型式 6.2.7 热电偶安装注意事项

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6.2热电偶传感器 ●6.2.1热电偶测温原理。6.2.2热电偶的基本定律 ●6.2.3热电偶的冷端处理和补偿 ●6.2.4标准化热电偶 ●6.2.5非标准化热电偶 ·6.2.6热电偶结构型式 ·6.2.7热电偶安装注意事项

6.2 热电偶传感器 ⚫ 6.2.1 热电偶测温原理 ⚫ 6.2.2 热电偶的基本定律 ⚫ 6.2.3 热电偶的冷端处理和补偿 ⚫ 6.2.4 标准化热电偶 ⚫ 6.2.5 非标准化热电偶 ⚫ 6.2.6 热电偶结构型式 ⚫ 6.2.7 热电偶安装注意事项

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6.2.1热电偶测温原理热电偶：两种不同的金属A和B构成闭合回路当两个接触端T>T时，回路中会产生热电势 EA(T.T B T>T 热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定返回上一页一页

6.2.1 热电偶测温原理 ⚫ 热电偶：两种不同的金属A和B构成闭合回路当两个接触端T﹥ T0时，回路中会产生热电势热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定返回上一页下一页

(1)接触电势电动势eB(T) B 电场 k一玻耳兹曼常数：接触电势eB(T)= 接触面的绝对温度； e NB e一单位电荷量： NA— 金属电极A的自由电子密度 NA— 金属电极B的自由电子密度返上一页下一页

（1）接触电势 B A AB N N e k T e (T) = ln k —— 玻耳兹曼常数； T —— 接触面的绝对温度； e —— 单位电荷量； NA——金属电极A的自由电子密度 NA——金属电极B的自由电子密度接触电势返回上一页下一页

(2)温差电势电动势e(T,T) T T。电场温差电势 e4(T,I)= SdT (汤姆逊电势) δ-汤姆逊系数，它表示温度为1℃时所产生的电动势值，它与材料的性质有关。返回上一页下一页

（2）温差电势  = T T eA T T dT 0 ( , ) 0  δ-汤姆逊系数，它表示温度为1℃时所产生的电动势值，它与材料的性质有关。温差电势（汤姆逊电势）返回上一页下一页

(3)热电偶回路的总热电势 A←—e(T,T) E(TT exn(T) B←—e(T,T) e(T EAB(T.To)=eB(T)-ea(T.To)-esB(To)+eg(T.To) =IeAB(T)-e4B(T月-eA(T,T)-eB(T,T月 r-ga,-6,a 返回上一页下一页

（3）热电偶回路的总热电势  = − − − = − − − = − − + T T A B B A A B A B A B A B A B A A B B ( )dt N N (T T )ln e k [ e (T ) e (T )] [ e (T ,T ) e (T ,T )] E (T ,T ) e (T ) e (T ,T ) e (T ) e (T ,T ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0   返回上一页下一页

。热电极A和B为同一种材料时，NA=NB,δA=δB 则EAB(T,To=0。。若热电偶两端处于同一温度下，T=T。, 则EAB(T,To)尸0。 ·热电势存在必须具备两个条件： (1)两种不同的金属材料组成热电偶 (2)它的两端存在温差返回上一页下一页

⚫ 热电极A和B为同一种材料时，NA=NB, δ A=δB，则EAB(T, T0 )=0。 ⚫ 若热电偶两端处于同一温度下， T=T0 ，则EAB(T, T0 )=0 。 ⚫ 热电势存在必须具备两个条件：（1）两种不同的金属材料组成热电偶（2）它的两端存在温差返回上一页下一页

ExB(T.T0=[exn(T)-[(8x-8g)dt]-IeB(To)-[(8,-8g)di] =f(T)-fT,》热电势是T和T的温度函数的差，而不是温度的函数。当T。=0℃时，f(T)=0则有： EE(T,To)=f(T) E与T之间有唯一对应的单值函数关系，因此就可以用测量到的热电势来得到对应的温度值T, 热电势的大小，只是与导体A和B的材料有关，与冷热端的温度有关，与导体的粗细长短及两导体接触面积无关。返同上一页下一而

f (T ) f (T ) E (T ,T ) [ e (T ) ( )dt] [ e (T ) ( )dt] T T A B A B T A B A B A B 0 0 0 0 0 = − = − − − − −       热电势是T和T0的温度函数的差，而不是温度的函数。当T0=0℃时，f (T0 )=0则有： ( , ) ( ) EAB T T0 = f T E与T之间有唯一对应的单值函数关系，因此就可以用测量到的热电势E来得到对应的温度值T，热电势的大小，只是与导体A和B的材料有关，与冷热端的温度有关，与导体的粗细长短及两导体接触面积无关。返回上一页下一页

6.2.2热电偶的基本定律与结论 (1) 基本定律 (2)几个结论返回上一页下一页

6.2.2 热电偶的基本定律与结论（1）基本定律（2）几个结论返回上一页下一页

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