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      熱電偶的工作原理是什么?

      作者:環亞科技時間:2020-04-172379 次瀏覽

      信息摘要:

      在實際使用中,能夠了解到熱電偶的工作原理對于平時的使用也是有很多的好處。下面...

          在實際使用中,能夠了解到熱電偶的工作原理對于平時的使用也是有很多的好處。下面就由江蘇環亞電熱儀表有限公司的有關專家來講解一下。


        熱電偶的廣泛使用:

        作為工業測溫中最廣泛使用的溫度傳感器之一~熱電偶,與鉑熱電阻一起,約占整個溫度傳感器總量的60%,熱電偶通常和顯示儀表等配套使用,直接測量各種生產過程中-40~1800℃范圍內的液體、蒸氣和氣體介質以及固體的表面溫度。


        熱電偶的優點:

       ?、贉y量精度高;②測量范圍廣;③構造簡單,熱電偶使用方便。


        熱電偶測溫基本原理

        熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表,它直接測量溫度,并把溫度信號轉換成熱電動勢信號, 再通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。

        熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應。

        兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。

        在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時, 只要該材料兩個接點的溫度相同, 熱電偶所產生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測量儀表, 測得熱電動勢后, 即可知道被測介質的溫度。

        熱電偶將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合回路。

         

        當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

        兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當接合點的溫度不同時,在回路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。


        熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對于熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:

        1:熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數;

        2 :熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;

        3:當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。


        熱電阻與熱電偶的區別:

        熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫,盡管其作用相同都是測量物體的溫度,但是他們的原理與特點卻不盡相同。. 
          熱電偶是溫度測量中應用最廣泛的溫度器件,他的主要特點就是測量范圍寬,性能比較穩定,同時結構簡單,動態響應好,更能夠遠傳4-20mA電信號,便于自動控制和集中控制。熱電阻雖然在工業中應用也比較廣泛,但是由于他的測溫范圍使他的應用受到了一定的限制,熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優點也很多,也可以遠傳電信號,靈敏度高,穩定性強,互換性以及準確性都比較好,但是需要電源激勵,不能夠瞬時測量溫度的變化。 工業用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱電阻和熱電偶一樣的區分類型,但是他卻不需要補償導線,而且比熱點偶便宜。


          經過上面的詳細介紹,大家對于熱電偶的工作原理應該有所了解了吧。江蘇環亞電熱儀表有限公司對此有著豐富的經驗,有意者來電咨詢
      。



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