第11章-温度测量技术-检测技术与仪器-工程测试技术-教学课件.pptx

第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三1本章主要内容：本章主要内容：11.1 概述概述11.2 电阻温度计电阻温度计11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 11.1 概述概述 温度是用来定量地描述物体冷热程度的物理量，温度是用来定量地描述物体冷热程度的物理量，温度是建立在热平衡基础上的。温度是建立在热平衡基础上的。人类一直在探索如何测量温度人类一直在探索如何测量温度。人体是一种测温仪人体是一种测温仪:精度底精度底 量程小量程小第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三3 11.1 概述概述缺点缺点:受气压影响受气压影响 最早使用仪器来测量温度的是伽里略最早使用仪器来测量温度的是伽里略 1592年底，伽里略发明了第一个用来测量温度年底，伽里略发明了第一个用来测量温度的仪器。的仪器。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三4 1624年温度计第一次正式在文献里出现。年温度计第一次正式在文献里出现。1654年意大利的一个公爵费迪南德二世做成了一年意大利的一个公爵费迪南德二世做成了一个真正不受气压影响的温度计个真正不受气压影响的温度计开尔文、牛顿等建立了各种温标开尔文、牛顿等建立了各种温标:绝对温标、摄氏温标、华氏温标绝对温标、摄氏温标、华氏温标 11.1 概述概述第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三5接触式测温接触式测温 基于热平衡原理，即测温敏感元件必须与被测基于热平衡原理，即测温敏感元件必须与被测介质接触，使两者处于同一热平衡状态。介质接触，使两者处于同一热平衡状态。如水银温度计、热电偶温度计、电阻温度计。如水银温度计、热电偶温度计、电阻温度计。非接触式测温非接触式测温 利用物质的热辐射原理，测温元件不需与被测利用物质的热辐射原理，测温元件不需与被测介质接触。介质接触。如如:辐射温度计、红外热象仪等。辐射温度计、红外热象仪等。温度测量方法可分为：温度测量方法可分为：接触式接触式、非接触式非接触式 11.1 概述概述第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三6(本课程主要介绍接触式测温原理及方法本课程主要介绍接触式测温原理及方法)热电式传感器热电式传感器:将温度变化转换为电量变化的装置将温度变化转换为电量变化的装置 较普通的热电式传感器将温度量转换为电势和电阻较普通的热电式传感器将温度量转换为电势和电阻。常用热电式传感器的敏感元件有：常用热电式传感器的敏感元件有：热电偶、热电阻热电偶、热电阻热电偶：热电偶：将温度转换为电势之变化将温度转换为电势之变化热电阻：热电阻：将温度转换为电阻阻值之变化将温度转换为电阻阻值之变化 11.1 概述概述第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三711.2 电阻温度计电阻温度计电阻温度计原理电阻温度计原理 基于导体或半导体的电阻值随温度变化的性质基于导体或半导体的电阻值随温度变化的性质而工作的。而工作的。测温敏感元件有测温敏感元件有:金属导体、半导体热敏电阻。金属导体、半导体热敏电阻。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三8一、一、金属测温电阻金属测温电阻(金属热电阻金属热电阻)一般金属导体具有正的电阻温度系数（电阻率一般金属导体具有正的电阻温度系数（电阻率随温度的上升而增加），随温度的上升而增加），在一定的温度变化范围内在一定的温度变化范围内，电阻和温度之间的函数关系：电阻和温度之间的函数关系：其中：其中：R、R0分别表示温度为分别表示温度为t和和t0时的电阻值时的电阻值;为材料的电阻温度系数，为材料的电阻温度系数，=(46)10-3/0C。在不同温度范围内，电阻温度系数在不同温度范围内，电阻温度系数是不同的，希是不同的，希望在测量温度的范围内望在测量温度的范围内是一个常数。是一个常数。11.2 电阻温度计电阻温度计第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三9热电阻材料应具备以下性质：热电阻材料应具备以下性质：1）电阻温度系数电阻温度系数要大；要大；2）在测量范围内，材料的物理、化学性质稳定；在测量范围内，材料的物理、化学性质稳定；3）电路率电路率要大，可提高温度计的动态响应；要大，可提高温度计的动态响应；4）电阻温度关系线性好；电阻温度关系线性好；5）材料要容易制作，价格便宜。材料要容易制作，价格便宜。常用材料有：铂、铜、铁、镍等。常用材料有：铂、铜、铁、镍等。热电阻的制作是用上述金属的细丝绕在云母、石热电阻的制作是用上述金属的细丝绕在云母、石英或陶瓷等绝缘支架上。英或陶瓷等绝缘支架上。11.2 电阻温度计电阻温度计第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三10二、二、半导体热敏电阻半导体热敏电阻热敏电阻是由金属氧化物热敏电阻是由金属氧化物(NiO,MnO2,CuO,TiO2)粉末按一定比例混合烧结而成的半导体。粉末按一定比例混合烧结而成的半导体。电阻值随温度上升而下降，具有负温度系数电阻值随温度上升而下降，具有负温度系数:T是绝对温度是绝对温度0K；A、B是常数，是常数，B单位是单位是0K。电阻温度系数：单位温度变化所引起的电阻的相电阻温度系数：单位温度变化所引起的电阻的相对变化对变化11.2 电阻温度计电阻温度计第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三11半导体热敏电阻的电阻温度系数半导体热敏电阻的电阻温度系数不是常数，而和不是常数，而和绝对温度的平方成反比。绝对温度的平方成反比。当当T=T0时有电阻时有电阻R0；当当T=T时有电阻时有电阻R（1）（2）11.2 电阻温度计电阻温度计第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三12电阻值电阻值R与温度与温度T的关系：的关系：11.2 电阻温度计电阻温度计常数常数B可通过实验获得：可通过实验获得：(即只要测定温度分别为即只要测定温度分别为T1和和T0时半导体的热敏电阻的阻值时半导体的热敏电阻的阻值R1和和R0)(B的范围一般为的范围一般为150050000K)第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三13半导体热敏电阻与金属热电阻相比半导体热敏电阻与金属热电阻相比,有以下优点：有以下优点：1）温度系数的绝对值较热电阻大，灵敏度高，可）温度系数的绝对值较热电阻大，灵敏度高，可测测0.0010.00050C的微小温度变化；的微小温度变化；2）电阻率大，时间常数小）电阻率大，时间常数小(毫秒级毫秒级)。可制成体积。可制成体积小、热惯性小、响应速度快的感温元件。小、热惯性小、响应速度快的感温元件。半导体热敏电阻缺点：半导体热敏电阻缺点：1)电阻温度特性分散性大；电阻温度特性分散性大；2)稳定性差；稳定性差；3)非线性较严重。非线性较严重。11.2 电阻温度计电阻温度计第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三14三、电阻测定三、电阻测定1.测量方法测量方法 可采用电桥测定热电阻的电阻值可采用电桥测定热电阻的电阻值2.常用电桥测热阻存在的问题常用电桥测热阻存在的问题(二线接桥法二线接桥法)11.2 电阻温度计电阻温度计注意：将热电阻接注意：将热电阻接到电桥的导线会产生到电桥的导线会产生附加电阻附加电阻r1、r2，这，这是产生测量误差的一是产生测量误差的一个重要原因。个重要原因。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 3.采取的技术措施采取的技术措施 (可采用三线接桥法及四线接桥法可采用三线接桥法及四线接桥法)11.2 电阻温度计电阻温度计用具有相同温度特性的导用具有相同温度特性的导线线r1、r2分别接到两个邻分别接到两个邻臂上，因而可互相抵消，臂上，因而可互相抵消，而第三根线与负载电阻而第三根线与负载电阻RL相串联，由于负载的输入相串联，由于负载的输入阻抗都很大，阻抗都很大，r3则可忽略则可忽略不计。不计。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三1611.3 热电偶热电偶热电偶：将温度量转换为电势大小的热电式传感器热电偶：将温度量转换为电势大小的热电式传感器热电偶具有以下特点热电偶具有以下特点：结构简单，使用方便，精度高，热惯性小，可结构简单，使用方便，精度高，热惯性小，可测局部温度和便于远距离传送与集中检测。测局部温度和便于远距离传送与集中检测。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三1711.3 热电偶热电偶一、工作原理一、工作原理(席贝克效应席贝克效应)两种不同材料的导体两种不同材料的导体A和和B串联起来形成一个闭串联起来形成一个闭合回路，如果两个接合点的温度不同，电路中将产生合回路，如果两个接合点的温度不同，电路中将产生热电势，并形成热电流。热电势，并形成热电流。热电势的大小与材料的性质及接点的温度有关，热电势的大小与材料的性质及接点的温度有关，称为温差热电效应或热电效应，该现象是称为温差热电效应或热电效应，该现象是1821年德国年德国物理学家物理学家Secback发现的。发现的。热电势可用函数关系式表示：热电势可用函数关系式表示：EAB=f(T,T0)若知道若知道EAB,T0,即可利用热电效应来测温或温度差。即可利用热电效应来测温或温度差。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三18 定义：定义：这两种不同导体的组合体称为热电偶这两种不同导体的组合体称为热电偶。两个连接端点两个连接端点,一个称为工作端一个称为工作端T,T,另一个称为自另一个称为自由端或参考端由端或参考端T T0 0或冷端或冷端,两根金属丝称之为两根金属丝称之为热电极热电极。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三19温差电势是如何产生的？温差电势是如何产生的？温差电势是由两种导体的接触电势（珀耳贴电势温差电势是由两种导体的接触电势（珀耳贴电势）与同一种导体的温差电势（汤姆逊电势）所组成）与同一种导体的温差电势（汤姆逊电势）所组成的。的。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三201.接触电势接触电势（珀耳贴电势珀耳贴电势）不同导体自由电子的密度是不同的不同导体自由电子的密度是不同的,当两种不同当两种不同导体接触时导体接触时,在接触面上将产生电子扩散在接触面上将产生电子扩散,电子扩散电子扩散的速率与自由电子的密度及接触区的温度成正比。的速率与自由电子的密度及接触区的温度成正比。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三2111.3 热电偶热电偶 接触面上金属接触面上金属A的电子扩散的电子扩散到到B，A失去电子带正电，失去电子带正电，B因获因获得电子带负电，在接触面上形成得电子带负电，在接触面上形成了静电场，这个静电场将阻止扩了静电场，这个静电场将阻止扩散过程的进行，当自由电子密度散过程的进行，当自由电子密度的不同引起的扩散能力与静电场的不同引起的扩散能力与静电场的作用相互抵消时，达到了动平的作用相互抵消时，达到了动平衡，在接触面上形成一个稳定的衡，在接触面上形成一个稳定的接触电位差。接触电位差。自由电子密度自由电子密度 nAnB第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三22 EAB(T)为导体为导体A和和B的接点在温度为的接点在温度为T时形成的时形成的电位差电位差。其中：。其中：e 电子的电荷电子的电荷 e=1.610-19库仑库仑 k 波尔兹曼常数波尔兹曼常数 k=1.3810-23(焦耳焦耳/库仑库仑)EAB(T)和连接点的温度和连接点的温度T有关，因此当两种金属有关，因此当两种金属接成闭合回路而连接点的温度又不同时，回路中将接成闭合回路而连接点的温度又不同时，回路中将形成接触电势。形成接触电势。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三232.同一种金属的温差电势（同一种金属的温差电势（汤姆逊电势汤姆逊电势）在同一导体中，存在温度梯度时，会产生温差电势。在同一导体中，存在温度梯度时，会产生温差电势。两端的温度不一致时，高温端的自由电子具有的两端的温度不一致时，高温端的自由电子具有的动能大，向低温端扩散，跑到低温端去堆积起来，动能大，向低温端扩散，跑到低温端去堆积起来，在导体内形成一个静电场，阻止电子扩散，当两者在导体内形成一个静电场，阻止电子扩散，当两者的作用相互抵消时，在导体两端就形成一个稳定的的作用相互抵消时，在导体两端就形成一个稳定的电位差。电位差。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三24作为热电偶的材料应具备以下特性：作为热电偶的材料应具备以下特性：1）物理性能稳定，能在较宽的温度范围内使用，物理性能稳定，能在较宽的温度范围内使用，热电性质不随时间变化；热电性质不随时间变化；2）化学性能稳定，不易被氧化或腐蚀；化学性能稳定，不易被氧化或腐蚀；3）灵敏度要高，且有近似的线性关系；灵敏度要高，且有近似的线性关系；4）电导率高，电阻温度系数小；电导率高，电阻温度系数小；5）材料的复制性和工艺性能良好。材料的复制性和工艺性能良好。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三25二、热电偶的基本实验定律二、热电偶的基本实验定律1.均质导体定律均质导体定律 由一种均质导体组成的闭合回路，不论回路中由一种均质导体组成的闭合回路，不论回路中是否存在温度梯度，都不会产生热电势。是否存在温度梯度，都不会产生热电势。它说明：它说明：热电偶必须由两种不同性质的热电极组成；热电偶必须由两种不同性质的热电极组成；提供了一种检查热电极材料均匀性的办法。提供了一种检查热电极材料均匀性的办法。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三262.热电势定律热电势定律热电偶的热电势只和接点温度有关热电偶的热电势只和接点温度有关,而和其它部位而和其它部位的温度无关。的温度无关。它说明：它说明：用热电偶测温时，只需要关注接点温度，其他用热电偶测温时，只需要关注接点温度，其他部位以及引线所处的温度环境，都不会影响测量结部位以及引线所处的温度环境，都不会影响测量结果。果。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三273.中间导体定律中间导体定律在热电偶回路中加入第三种均质材料，只要它的在热电偶回路中加入第三种均质材料，只要它的两个接点温度相同，则对回路的热电势没有影响。两个接点温度相同，则对回路的热电势没有影响。它说明：它说明：第三种均质材料可以是接在两个热电极之间，第三种均质材料可以是接在两个热电极之间，也可接在某个热电极之中，因此在用热电偶测温时，也可接在某个热电极之中，因此在用热电偶测温时，只要保证热电偶和连接后续测量电路或仪表的引线只要保证热电偶和连接后续测量电路或仪表的引线的两个接点温度相同，接入电路或仪表都不会影响的两个接点温度相同，接入电路或仪表都不会影响热电势的数值。热电势的数值。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三284.标准电极定律标准电极定律(参考电极定律参考电极定律)有三种金属有三种金属A、B、C两两相接，当接点温度分别两两相接，当接点温度分别为为T1和和T2时，金属时，金属A和和C的热电势为的热电势为EAC，金属，金属C和和B的热电势为的热电势为ECB，则金属，则金属A和和B的热电势：的热电势：EAB=EAC+ECB11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三295.中间温度定律中间温度定律某热电偶接点温度为某热电偶接点温度为T1和和T2时的热电势为时的热电势为E1，接，接点温度为点温度为T2和和T3时的热电势为时的热电势为E2，则当接点温度为，则当接点温度为T1和和T3时的热电势为时的热电势为E1+E2。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三30该定律的两点启发：该定律的两点启发：1）热电偶的分度都是在冷端为热电偶的分度都是在冷端为00C的条件下制定的，的条件下制定的，当冷端温度不是零度时，也可使用该分度表。当冷端温度不是零度时，也可使用该分度表。如用铜如用铜-镍热电偶测定某未知温度，冷端温度取镍热电偶测定某未知温度，冷端温度取200C，测得的热电势，测得的热电势E2为为6.418mV，而当接点温度，而当接点温度为为200C和和00C时可查表得热电势为时可查表得热电势为E1=0.789 mV，则，则接点温度为接点温度为00C和未知测量温度时有和未知测量温度时有E3=E1+E2=7.207 mV，由此可查出响应的温度值为，由此可查出响应的温度值为1600C 11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三312）使用补偿线法使用补偿线法 为使热电偶冷端温度保持不变，不受热源的影为使热电偶冷端温度保持不变，不受热源的影响，往往需要使冷端远离工作点，为了不使用过多响，往往需要使冷端远离工作点，为了不使用过多的贵重的热电偶导线，往往采用价格低廉的导线来的贵重的热电偶导线，往往采用价格低廉的导线来替代部分热电偶导线，如图。替代部分热电偶导线，如图。A、B这就是补偿线这就是补偿线法。法。要求补偿导线的热电性质与所用热电偶相同或要求补偿导线的热电性质与所用热电偶相同或相近。相近。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三32在温度在温度T2-T0的范围内，要求的范围内，要求 EAB（T2，T0）=E AB（T2，T0）由中间温度定律：由中间温度定律：EAB（T1，T0）=EAB（T1，T2）+E AB（T2，T0）=EAB（T1，T2）+EAB（T2，T0）11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三33说明：说明：1)用补偿导线后，不管用补偿导线后，不管T2部分温度如何变化，用补部分温度如何变化，用补偿导线测得的结果和原来的贵重热电偶丝结果是一偿导线测得的结果和原来的贵重热电偶丝结果是一样的；样的；2)使用时应注意补偿线不要接错极性。使用时应注意补偿线不要接错极性。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三34三、热电偶的类型及结构三、热电偶的类型及结构1.热电偶的类型热电偶的类型 按照国际计量委员会规定的按照国际计量委员会规定的1990年国际温标年国际温标标准，规定了标准，规定了8种通用热电偶。种通用热电偶。铂铑铂铑10-铂热电偶（分度号为铂热电偶（分度号为S）正板：铂铑合金丝；负板：铂丝正板：铂铑合金丝；负板：铂丝 镍铬镍铬-镍硅热电偶（分度号为镍硅热电偶（分度号为K）正板：镍铬合金；正板：镍铬合金；负板：镍硅合金负板：镍硅合金 镍铬镍铬-康铜热电偶（分度号为康铜热电偶（分度号为E）正板：镍铬合金；正板：镍铬合金；负板：康铜负板：康铜11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三351.热电偶的类型热电偶的类型铂铑铂铑30-铂铑铂铑b热电偶（分度号为热电偶（分度号为B）正板：铂铑正板：铂铑30合金（合金（70%铂、铂、30%铑）；铑）；负板：铂铑负板：铂铑b合金合金 （94%铂、铂、6%铑）。铑）。钨铼热电偶（高温热电偶）钨铼热电偶（高温热电偶）正板：钨铼合金（正板：钨铼合金（95%钨、钨、5%铼）；铼）；负板：钨铼合金（负板：钨铼合金（80%钨、钨、20%铼）。铼）。该传感器可测量温度该传感器可测量温度3000。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三362.热电偶的结构形式热电偶的结构形式普通热电偶普通热电偶图图11-1 普通热电偶普通热电偶1-1-热电极热电极 2-2-绝缘套管绝缘套管 3-3-保护管保护管 4-4-接线盒接线盒 5-5-接线盒盖接线盒盖11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三372.热电偶的结构形式热电偶的结构形式铠装热电偶铠装热电偶（a a）碰底型）碰底型 （b b）不碰底型）不碰底型 （c c）裸露型）裸露型 （d d）帽型）帽型 图图11-211-2铠装热电偶示意图铠装热电偶示意图11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三382.热电偶的结构形式热电偶的结构形式薄膜热电偶薄膜热电偶 图图11-311-3片状片状薄膜热电偶结构图薄膜热电偶结构图 1-1-测量接点测量接点 2-2-薄膜薄膜A 3-A 3-薄膜薄膜B 4-B 4-衬底衬底 5-5-接头夹接头夹11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三392.热电偶的结构形式热电偶的结构形式表面热电偶表面热电偶 具具有有永永久久性性安安装装和和非非永永久久性性安安装装两两种种，用用于于测测量量金属块、炉壁、涡轮叶片等固体的表面温度。金属块、炉壁、涡轮叶片等固体的表面温度。浸入式热电偶浸入式热电偶 用于测量铜水、钢水、铝水及熔融合金的温度，用于测量铜水、钢水、铝水及熔融合金的温度，可直接插入液态金属中。可直接插入液态金属中。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三40四、热电势的测量方法四、热电势的测量方法 PP275277（自学）（自学）五、热电偶测温中的几个技术问题五、热电偶测温中的几个技术问题1.热电偶测温的系统组成热电偶测温的系统组成热电偶冷端温度的控制和补偿热电偶冷端温度的控制和补偿 水槽法水槽法 自然恒温法自然恒温法11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三41水槽法水槽法如上图。将电极放在一盛满变压器油的试管如上图。将电极放在一盛满变压器油的试管中，再将试管放在冰水混合物中。中，再将试管放在冰水混合物中。自然恒温法：自然恒温法：将电极放置在一已知恒定温度的地方将电极放置在一已知恒定温度的地方11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三422.标定方法标定方法1）直接标定法（非标准热电偶）直接标定法（非标准热电偶）将工作热电偶与标准的测温系统一起测定同一将工作热电偶与标准的测温系统一起测定同一个静态热源的温度，就可以用两个显示的数值来确个静态热源的温度，就可以用两个显示的数值来确定工作热电偶的热电势与温度的对应关系。定工作热电偶的热电势与温度的对应关系。第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三432）间接标定法（电标定法）间接标定法（电标定法）若工作热电偶的热电特性完全和分度表规定的若工作热电偶的热电特性完全和分度表规定的一样，则可以用间接标定法（电标定法）。一样，则可以用间接标定法（电标定法）。11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三443.温度测量系统的动态误差温度测量系统的动态误差 热电偶是一种一阶线性系统，其工作状态可以热电偶是一种一阶线性系统，其工作状态可以用一阶微分方程来描述。用一阶微分方程来描述。待测温度待测温度热电偶的响应热电偶的响应可试图采用直径尽量小的热电偶丝来制作热电偶。可试图采用直径尽量小的热电偶丝来制作热电偶。时间常数时间常数11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三45 但这种热电偶除制作困难外，机械强度也极差，但这种热电偶除制作困难外，机械强度也极差，极容易断，所以使用寿命很短，一般都要采取补偿极容易断，所以使用寿命很短，一般都要采取补偿方法。如在电路中加一补偿网络。方法。如在电路中加一补偿网络。图图11-4 11-4 热电偶幅频特性热电偶幅频特性11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三46图图11-5 补偿电路补偿电路11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三47图图11-6补偿电路的幅频特性补偿电路的幅频特性11.3 热电偶热电偶第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三48作作 业业11-1.下面三种说法哪种正确：热电偶的热电动势大下面三种说法哪种正确：热电偶的热电动势大小（小（1）取决于热端温度；（）取决于热端温度；（2）取决于热端和冷端）取决于热端和冷端两个温度；（两个温度；（3）取决于热端和冷端温度之差。为什）取决于热端和冷端温度之差。为什么？么？11-2.热电偶的热电动势大小和热电极的长短、粗细热电偶的热电动势大小和热电极的长短、粗细有关吗？若热电偶接有负载后，负载上得到的电压有关吗？若热电偶接有负载后，负载上得到的电压和热电极长短、粗细有关吗？和热电极长短、粗细有关吗？11-3.热电偶的冷端延长导线的作用是什么？使用冷热电偶的冷端延长导线的作用是什么？使用冷端延长线（即补偿导线）应满足什么样的条件和注端延长线（即补偿导线）应满足什么样的条件和注意什么问题？意什么问题？第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三4911-4.有人查补偿导线所用材料资料发现铂铑有人查补偿导线所用材料资料发现铂铑-铂热电铂热电偶的补偿导线是由铜偶的补偿导线是由铜-铜镍材料，而镍铬铜镍材料，而镍铬-镍硅热电偶镍硅热电偶的补偿导线所用材料就是镍铬的补偿导线所用材料就是镍铬-镍硅，这是为什么？镍硅，这是为什么？既然铜既然铜-铜镍热电特性可替代铂铑铜镍热电特性可替代铂铑-铂，为什么不用铜铂，为什么不用铜-铜镍热电偶代替铂铑铜镍热电偶代替铂铑-铂去测温？铂去测温？11-5.试比较热电阻、热敏电阻及热电偶三种测温传试比较热电阻、热敏电阻及热电偶三种测温传感器的特点及对测量电路的要求感器的特点及对测量电路的要求作作 业业第第1111章章 温度测量技术温度测量技术 2024/4/10 周三50例：用镍铬例：用镍铬-镍硅热电偶测量某温度，参考端温度镍硅热电偶测量某温度，参考端温度,仪表测得热电势仪表测得热电势E(T,)为为28.55mV，试求实际被测温，试求实际被测温度度T值。值。解：先查镍铬解：先查镍铬-镍硅热电偶分度表，得镍硅热电偶分度表，得 E(T,)=E(T,)+E(,)=28.55+1.00=29.55mV所得所得29.55mV才是热电偶工作端温度为才是热电偶工作端温度为T，参考端，参考端温度为温度为0时产生的热电势，用此热电势再查上述分时产生的热电势，用此热电势再查上述分度表，就可得到工作端温度，即被测温度度表，就可得到工作端温度，即被测温度T=710。