热敏电阻体温表的调试
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2)体积热膨胀式
不需要电源,耐用;但 感温部件体积较大。
气体的体积与温度成正比
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3)热敏电阻体温表
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4)热电偶测温度
钢水的温度约 1400℃左右
退火炉的温度约500~1000℃
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热电偶测温的主要优点
1、测温范围广:下限可达-270C ,上限可 达1800C以上; 2 、它属于自发电型传感器:测量时可以不 需外加电源,可直接驱动仪表。
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热电偶中间导体定律
1)定律内容:导体A、B组成的热电偶中插入第
三种导体C,只要两结点温度保持不变,则热电偶总
热电势也不变。
M
意义:为我们测量热电势提供了依据。
C
2
T0
3
问题:那么热电动势知道了,温度 是多少呢?
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A
1
B T
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2) 我国从1991年开始采用国际计量委员
会规定的分度表——温度与热电动势的关系。
铝合金
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接线盒
普通装配型 热电偶的
结构放大图
引出线套管
不锈钢保护管 固定螺纹
(出厂时用塑料包裹)
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2)铠装型热电偶外形
铠装型热电偶可 长达上百米
绝缘 材料
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A
B
薄壁金属 保护套管 (铠体) 铠装型热电偶 横截面
法兰
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八种国际通用热电偶:
B:铂铑30—铂铑6 、 R:铂铑13—铂 S:铂铑10—铂 、 K:镍铬—镍硅 、 E:镍铬—铜镍、 T:铜—铜镍 N:镍铬硅—镍硅 、 J:铁—铜镍 、
5.热敏电阻
热敏电阻有负温度系数(NTC)和正温度 系数(PTC)之分。 NTC又可分为两大类: 第一类用于测量温度,它的电阻值与温度之 间呈严格的负指数关系; 第二类为突变型(CTR)。当温度上升到 某临界点时,其电阻值突然下降 。
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下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻?
热偶丝依 靠钢水组成回 路,所以不必 焊在一起。这 种方法利用了 热电偶的中间 导体定律。
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思考题:分度表上的读数冷端温度 to= 0C ,如果to≠ 0C ,怎么办?
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4. 测温热电阻传感器
1)金属热电阻
温度升高,金属内部原子晶格的振动 加剧,从而使金属内部的自由电子通过金 属导体时的阻碍增大,宏观上表现出电阻 率变大,电阻值增加,我们称其为正温度 系数,即电阻值与温度的变化趋势相同。
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取一只 100W/220V 灯泡,用万用表测量其电阻 值,可以发现其冷态阻值只有几十欧姆,而计算得到 的额定热态电阻值应为484 。
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易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
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热电阻的主要技术性能
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本教材的附录E列出了工业中常用的镍铬镍硅(K)热电偶的分度表。
K热电偶 的分度表
直接从热电 偶的分度表 查温度与热 电势的关系 时的约束条 件是:冷端 温度必须为 0 C。
钢水快速测温方法
可将镍铬-镍硅(K)快速测温热偶丝插 入钢水中测量钢水温度,时间不应超过5秒, 否则测温热偶丝上端的夹具将会熔化。
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三.基础知识
1.温度测量的
基本概念 温度标志着物 质内部大量分子无 规则运动的剧烈程 度。温度越高,表 示物体内部分子热 运动越剧烈。 模拟图:在一个密闭的空间里,气体分 子在高温时的运动速度比低温时快!
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2.温度测量及传感器分类
装满热水后图案 1)示温涂料(变色涂料) 变得清晰可辨
热敏电阻的外形、结构及符号
a)圆片型热敏电阻 b)柱型热敏电阻 c)珠型 热敏电阻 d)铠装型 e)厚膜型 f)图形符号 1—热敏电阻 2—玻璃外壳 3—引出线 4—紫铜外壳 5—传热安装孔
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薄膜型及普通型铂热电阻
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小型铂热电阻
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2
3 4 5
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A
+
nA nB
T
B
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eAB( T )
自由 电子
电场
A
扩散
扩散
EAB(T )
B
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通过以上演示得出结论 ——有关热电偶热电势的讨论
热电偶两结点所产生的总的热电势等于热端接触电 势与冷端接触电势之差:
EAB(T,T0)=eAB ( T )- eAB ( T0 )
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项目6 温度测量
一.教学目的 1.了解温度的概念。 2.掌握热电阻和热电偶传感器工作原理。 3. 学习使用热电阻和热电偶传感器测量温度 方法。
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二.任务分析 在工业生产过程中,温度是需要进行测量 和控制的重要参数之一。测量温度的传感器 很多,常用的有热电阻、热电偶、PN结测温 集成电路、红外辐射温度计等。本项目主要 是利用热电阻和热电偶传感器进行温度的测 量。
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2. 热电偶的结构和工作原理 1)热电偶的结构:
(1)热电极:由两种不同的金属组成 材料:贵金属——比如铂、铑
1)耐高温、测温范围广 2)易提纯 3)物理化学稳定 (2)绝缘材料 防止电极间短路:氧化铝、耐火陶瓷 (3)保护套管 与介质隔离,优良传热性能 (4)接线盒
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防爆型铂热电阻
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汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
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学习查“铂热电阻分度表”
附录 铂热电阻分度表
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铂电阻温度显示、变送器
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可设定温度的温度控制箱Fra bibliotek旋转式机械 设定开关
拨码式 设定开关
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、
问题:热电偶能够将温度信号直接转换成
电动势-———为什么?
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3.热电偶工作原理演示实验
热电极A
左端称为:
热电极B A
参考端、 冷端
右端称为:
工作端、 热端
B
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结点产生热电势的微观解释:
两种不同的金属互相接触时,由于不同金属内自 由电子的密度不同,在两金属A和B的接触点处会发 生自由电子的扩散现象。自由电子将从密度大的金属 A扩散到密度小的金属B,使A失去电子带正电,B得 到电子带负电,从而产生接触电势eAB 。