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經(jīng)營(yíng)模式:生產(chǎn)廠(chǎng)家
商鋪產(chǎn)品:110條
所在地區(qū):上海
聯(lián)系人:黃先生 (銷(xiāo)售部經(jīng)理)
閱讀:1發(fā)布時(shí)間:2025-1-27
熱電偶傳感器的工作原理是什么
熱電偶溫度傳感器的測(cè)溫原理 熱電偶是應(yīng)用導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的熱電效應(yīng)原理進(jìn)行測(cè)溫。 將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料(設(shè)為A,B)的兩端焊接或絞接在一起形成一個(gè) 閉合回路,并將這兩個(gè)接點(diǎn)放置在溫度不同(設(shè)為T(mén)與T,,其中T>T,)的溫場(chǎng)中, 則回路里就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì),這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。不同的熱電勢(shì)對(duì)應(yīng)不同的溫 度值,不同的材料的熱電偶,其熱電勢(shì)-溫度對(duì)應(yīng)值也有不同,稱(chēng)為該材料的熱電 偶的分度值。
熱電效應(yīng)回路里產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩部分組成:溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)。 溫差電勢(shì)是在同一材料的導(dǎo)體兩端因溫度不同而產(chǎn)生的熱電勢(shì)。它的產(chǎn)生是 由于高溫端的自由電子能量大,低溫端的自由電子能量小,當(dāng)高溫端的自由電子 向低溫端移動(dòng)時(shí),低溫端因自由電子過(guò)剩而帶負(fù)電,高溫端因缺電子而帶正電, 這樣導(dǎo)體兩端就形成由高溫端指向低溫端的靜電場(chǎng)。這個(gè)靜電場(chǎng)又促使自由電子 向反方向移動(dòng),當(dāng)兩者達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),導(dǎo)體兩端就產(chǎn)生電勢(shì)差,稱(chēng)為溫差電勢(shì)。 根據(jù)物理學(xué)的理論推導(dǎo),溫差電勢(shì) 的大小可由式下圖表示:
接觸電勢(shì)是在兩種不同導(dǎo)體的接觸部的自由電子的密度不同,當(dāng)這兩種導(dǎo)體(A,B)接觸時(shí),自由電子就要從密度大 的材料(設(shè)為A)跑向密度小的材料(設(shè)為B)中去,稱(chēng)為擴(kuò)散現(xiàn)象。這樣A導(dǎo) 體失去電子帶正電,B導(dǎo)體得到電子帶負(fù)電,A、B之間就產(chǎn)生電位差,形成靜 電場(chǎng),這個(gè)靜電場(chǎng)能夠把自由電子從B吸向A,方向與擴(kuò)散作用相反,阻礙擴(kuò)散 作用繼續(xù)進(jìn)行,直到擴(kuò)散作用下由A到B的電子數(shù)等于電場(chǎng)作用下出B跑向A的 電子數(shù)時(shí),A、B之間就形成電位差,稱(chēng)為接觸電勢(shì)。
實(shí)際測(cè)溫中,將兩種不同的材料的某一端焊接在一起,形成接點(diǎn)1,稱(chēng)為熱電偶溫度傳感器的工作端,又稱(chēng)為測(cè)量端或熱端;而另一端經(jīng)一根導(dǎo)線(xiàn)與溫度指示儀表連接, 形成接點(diǎn)2,稱(chēng)為熱電偶的自由端,又稱(chēng)為參考端或冷端。熱端和冷端輸出的是無(wú) 源的電壓差信號(hào),反映的是一個(gè)溫度差信號(hào)。
熱電偶溫度傳感器測(cè)溫時(shí)熱端放置在被測(cè)的溫場(chǎng)中,冷端則在某一恒溫度下。由于熱電偶的兩端溫度不同,會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)。適用測(cè)量?jī)x表測(cè)得該熱電勢(shì)的數(shù)值,得到相應(yīng)溫度值。
美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)間(NBS)提供了各種類(lèi)型熱電偶溫度傳感器分度表,它能反應(yīng)電壓特征數(shù)據(jù)與溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系,表2.3維K型熱電偶分度表。
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