常用温度传感器PPT课件.ppt

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1、u常用温度传感器常用温度传感器u热电阻温度传感器热电阻温度传感器 模块模块2 2 常用温度传感器常用温度传感器把由把由金属导体金属导体铂、铜、镍铂、铜、镍等制成的测温元件称为等制成的测温元件称为金属热电阻金属热电阻，可构成，可构成热电阻传感器热电阻传感器。 把由把由半导体材料半导体材料制成的测温元件称为制成的测温元件称为热敏电阻，热敏电阻，可构可构成成热敏电阻传感器热敏电阻传感器，它的灵敏度比前者高十倍以上，它的灵敏度比前者高十倍以上 。热热电电阻阻分分类类作用：作用：测量测量温度温度及与温度有关的参量。及与温度有关的参量。一、一、 热电阻的测温原理热电阻的测温原理热电阻效应：热电阻效应： 物

2、质的物质的电阻率电阻率随随温度温度变化而变化的物理现象。变化而变化的物理现象。 金属的电阻温度系数为正值，如图金属的电阻温度系数为正值，如图。因为：因为：在金属中，载流子为自由电子，在金属中，载流子为自由电子，当温度升高时当温度升高时，每个自由电子的每个自由电子的动能动能将增加将增加，因而在一定的电场作用下，因而在一定的电场作用下，要使这些杂乱无章的电子作定向运动要使这些杂乱无章的电子作定向运动就会遇到更大的阻力就会遇到更大的阻力，导致金属电阻，导致金属电阻值随温度的值随温度的升高升高而而增加增加 。金属的电阻金属的电阻温度特性曲线温度特性曲线热电阻温度传感器是利用物质的电阻率随温度变化而变化

3、的特热电阻温度传感器是利用物质的电阻率随温度变化而变化的特性来进行温度测量的。性来进行温度测量的。 热电阻的温度特性主要是指热电阻的阻值Rt与温度t之间的关系，热电阻的电阻值与温度之间呈非线性关系。热电阻测量电路作用热电阻测量电路作用：将由温度引起的将由温度引起的阻值的变化阻值的变化转换成转换成电压信号电压信号。热电阻温度传感器的测温电路通常采用电桥把热电阻的热电阻温度传感器的测温电路通常采用电桥把热电阻的阻值的微小变化转化为电压的微小变化，再由差动放大阻值的微小变化转化为电压的微小变化，再由差动放大器放大成较大的电压信号输出，去带动指针式表头指示器放大成较大的电压信号输出，去带动指针式表头指

4、示温度，或经温度，或经A/D转换后由数显表头显示温度，或由微处理转换后由数显表头显示温度，或由微处理器采集温度。器采集温度。如果热电阻安装的位置与仪表相距较远，如果热电阻安装的位置与仪表相距较远，当环境温度变化时，其连接导线电阻也要当环境温度变化时，其连接导线电阻也要变化。为消除连接导线电阻变化带来的测变化。为消除连接导线电阻变化带来的测量误差，测量时采用三线制连接法。除了量误差，测量时采用三线制连接法。除了三线制接法，另外还有四线制接法，主要三线制接法，另外还有四线制接法，主要用于精密测量。用于精密测量。热电阻两线测量桥路热电阻两线测量桥路:热电阻的两热电阻的两端各引出一根导线与指示仪表连接

5、，端各引出一根导线与指示仪表连接，称为二线制接法，二线制接法仅适称为二线制接法，二线制接法仅适用于热电阻与指示仪表距离较近、用于热电阻与指示仪表距离较近、连接导线较短或精度不高的场合。连接导线较短或精度不高的场合。21RR213()()tRr RR Rr3tRR213(2 )tRr RR R21RR32tRrR 热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成，电路装在指示仪表、置于控制室中，热电阻装在金属组成，电路装在指示仪表、置于控制室中，热电阻装在金属护套内置于现场被测介质中，由导线将两者连接起来。护套内置于现场被测介质中，由导线将两者

6、连接起来。二、热电阻材料、结构及参数二、热电阻材料、结构及参数 1 1、热电阻材料、热电阻材料 较为广泛应用的电阻体材料有：较为广泛应用的电阻体材料有：铂、铜、镍、铁等，而常用的是铂、铜、镍、铁等，而常用的是铂、铜铂、铜 。对电阻体材料的基本要求：对电阻体材料的基本要求： 电阻温度系数大电阻温度系数大-提高灵敏度提高灵敏度电阻率尽可能大电阻率尽可能大-减小电阻尺寸减小电阻尺寸材料的化学、物理性质稳定材料的化学、物理性质稳定-减小误差减小误差材料易于加工材料易于加工-提高工艺性提高工艺性0001050100RRR、它们的分度号分别为它们的分度号分别为Pt10Pt10、Pt50Pt50、Pt100

7、Pt100，其中其中Pt100Pt100最常用。最常用。我国工业用铂热电阻有：我国工业用铂热电阻有：优点：优点：l铜易于提纯，价格低廉，电阻铜易于提纯，价格低廉，电阻_温度特性线性较好；温度特性线性较好；l价格低廉，互换性好，固有电阻小。价格低廉，互换性好，固有电阻小。缺点：缺点：l电阻率较小（仅为铂的几分之一），因此铜电阻所用阻丝细而且长；电阻率较小（仅为铂的几分之一），因此铜电阻所用阻丝细而且长；l机械强度较差，热惯性较大，在温度高于机械强度较差，热惯性较大，在温度高于100100时，易氧化，稳定性较差。时，易氧化，稳定性较差。因此，只能用于低温及无腐蚀性的介质中。因此，只能用于低温及无腐

8、蚀性的介质中。铜的机械强度较差，一般用双绕法：铜的机械强度较差，一般用双绕法：先将铜丝对折，两根丝平行绕制，两先将铜丝对折，两根丝平行绕制，两个端头处于支架的同一端。个端头处于支架的同一端。2 2、热电阻的结构、热电阻的结构 电阻体的结构电阻体的结构电阻体由电阻体由电阻丝电阻丝和和支架支架组组成。通常铂丝直径在成。通常铂丝直径在0.030.030.07mm0.07mm之间，可单层绕制，之间，可单层绕制，电阻体可做得很小。电阻体可做得很小。铜丝的直径较大铜丝的直径较大，一般为一般为0.1mm0.1mm的漆包铜线分层绕在的漆包铜线分层绕在骨架上，并涂上绝缘漆而成。骨架上，并涂上绝缘漆而成。玻璃骨架

9、铂热玻璃骨架铂热电阻感温元件电阻感温元件 云母骨架铂热电阻铜热电阻感温元件 热电阻式传感器的结构热电阻式传感器的结构:由由电阻体电阻体（感温元件）、（感温元件）、引出线引出线、绝缘套管绝缘套管和和接接线盒线盒等部件组成。其中，等部件组成。其中，电阻体（感温元件）电阻体（感温元件）是主要部件。是主要部件。 普通工业用热电阻基型产品结构Rt1 和和Rt2分别接入电桥两相邻桥臂。分别接入电桥两相邻桥臂。R Rt1t1放在被测介质的流通管道的中心。放在被测介质的流通管道的中心。R Rt2t2放在连通室中，不受介质流速影响。放在连通室中，不受介质流速影响。当被测介质处于静止状态时，将电桥调当被测介质处于

10、静止状态时，将电桥调到平衡状态，检流计指零。到平衡状态，检流计指零。当介质流动时，由于介质流动要带走热当介质流动时，由于介质流动要带走热量，量， Rt1Rt1所耗散的所耗散的热量热量与被测介质的与被测介质的平均平均流速流速成正比。成正比。因而因而Rt1Rt1温度下降温度下降，引起，引起电电阻下降阻下降，电桥失去平衡，检流计有相应指，电桥失去平衡，检流计有相应指示，可用流量或流速标定。示，可用流量或流速标定。三三 、热电阻应用热电阻应用n热电阻式流量计热电阻式流量计n突断型温度传感器突断型温度传感器 电热水壶接通电源加热后，水温逐步上升到100度，水开始沸腾，蒸汽冲击蒸汽开关上面的双金属片，由于

11、热胀冷缩的作用，双金属片膨胀变形，顶开开关触点断开电源。 如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部的有两个双金属片，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源。Rt=R3K(R1+RW1)Vc-(R4+R1+RW1)VoKVcR4+(R4+R1+RW1)Vo附表：附表：Pt100 铂电阻分度表铂电阻分度表(tRt对应值对应值) Cu50铜电阻分度表铜电阻分度表(tRt对应值对应值) t() 室温 40 45 80 Vo(V) Rt() u热敏电阻温度传感器热敏电阻温度传感器u集成温度传感器集成温度传感器 模块模块2 2 常用温度传感器常用

12、温度传感器热敏电阻分类热敏电阻分类正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻（PTC）各种热敏电阻的特性曲线各种热敏电阻的特性曲线 1 1突变型突变型NTC 2NTC 2负温度负温度NTC NTC 3 3线形型线形型PTC 4PTC 4突变型突变型PTCPTC负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻（NTCNTC）突变型突变型( (又称临界温度型，又称临界温度型，英文缩写英文缩写CTR)CTR)表表2-42-4MF12型NTC热敏电阻塑料封装热敏电阻玻璃封装玻璃封装NTC热敏电阻热敏电阻MF58型热敏电阻型热敏电阻n热敏电阻用于温度补偿 仪表中线圈一般用铜线绕制，当温度上升时，线圈电阻增大，产生温度仪表

13、中线圈一般用铜线绕制，当温度上升时，线圈电阻增大，产生温度误差，如果在线圈回路中串入一负温度系数的热敏电阻，则可抵消由于误差，如果在线圈回路中串入一负温度系数的热敏电阻，则可抵消由于温度变化产生的误差。温度变化产生的误差。n过热保护 NTC薄膜热敏电阻MF52An抑制浪涌工作电流 n冰箱压缩机启动 n过电流保护 n热敏电阻测温 n高低温度范围自动控制电路n家用空调温度检测n智能电饭煲温度检测n其他家用电气产品的温度检测以AD590为传感器，设计一数字显示温度表，测温范围0100，误差不大于1。uAD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流型集成温度传感器。u这种器件在被测温度一

14、定时，相当于一个恒流源。u该器件具有良好的线性和互换性，测量精度高，并具有消除电源波动的特性。即使电源在515V之间变化，其电流只是在1A以下作微小变化，一般用于高精度温度测量电路，u其封装形式有三种： b) 两脚封装 c) SOIC封装a）TO-52封装及符号 图 AD590的封装形式AD590的输出电流是以绝对温度零度（-273）为基准，每增加1，它会增加1A输出电流，因此在室温25时，其输出电流Iout=（273.2+25）=298.2A。 图 AD590基本应用电路注意事项： 1、 Vo的值为Io乘上10K，以室温25而言，输出值为10K298.2A=2.982V 2、 测量Vo时，不

15、可分出任何电流，否则测量值会不准若使用AD590测温并以摄氏度表示时，则要通过调零电路（最简单的为电桥）来实现，使零摄氏度时，送到放大电路的净输入电压为零。差动放大器输出Vo为 (100K/10K)(V2-V1)=T/10V。图 AD590温度传感器测温原理图u热电偶温度传感器测温原理热电偶温度传感器测温原理u热电偶三大定律热电偶三大定律 模块模块2 2 常用温度传感器常用温度传感器 u热电偶温度传感器测温原理热电偶温度传感器测温原理u热电偶三大定律热电偶三大定律 模块模块2 2 温度传感器的应用温度传感器的应用 一、一、 热电偶传感器的工作原理图图3-20 3-20 热电偶测温原理图热电偶测

16、温原理图热端温度高于冷端温度时，回路中产生的热电势大于零热端温度高于冷端温度时，回路中产生的热电势大于零冷热端温度相等时，回路中不产生热电势冷热端温度相等时，回路中不产生热电势热端温度低于冷端温度时，回路中产生的热电势小于零热端温度低于冷端温度时，回路中产生的热电势小于零接触电动势的形成过程接触电动势的形成过程: :由于两导体自由电子密度不同而发生电子扩散现象；导体A因失去电子而带正电，导体B则因获得电子而带负电，在接触面处形成电场，该电场的存在阻碍了电子的继续扩散；当电子扩散达到动态平衡时，就在接触区形成一个稳定的电位差，即接触电动势 ABeT接触电动势的数值取决于接触电动势的数值取决于两种

17、导体的性质和接触点两种导体的性质和接触点的温度，而与导体的形状的温度，而与导体的形状及尺寸无关。及尺寸无关。温差温差电势电势很小很小温差电动势形成过程：高温端的自由电子具有较大的动能而向低温端扩散，因而导致导体的高温端因失去电子而带正电，低温端由于获得电子而带负电 。当电子扩散达到动态平衡时，则在导体两端间产生温差电动势：0,AeT T0000( ,)( )( ,)()( ,)ABABBABAET TeTe T TeTe T T热端接热端接触电势触电势 B B导体的导体的温差电势温差电势 冷端接冷端接触电势触电势 A A导体的导体的温差电势温差电势 温差电温差电势很小，势很小，可忽略可忽略不计

18、不计 00( ,)( )()ABABABET TeTeT0( ,)( )( )ABABET TeTCf T总热电势表达式总热电势表达式:0()ABeTC0000( ,)( )( ,)()( ,)ABABBABAET TeTe T TeTe T T若构成热电偶的两个材料相同，即使温渡不同，但回路总的热电动势=0，因此必须由两种不同的材料才能构成热电偶。 热电偶的热电动势只与热电极材料和结点温度有关，与热电偶的形状和尺寸无关。若TT0 ,尽管导体A，B的材料不同，但回路总的热电动势=0。因此热电偶的两结点温度必须不相等。由热电动热的表达式可得下列规律：由热电动热的表达式可得下列规律：第三第三种导种

19、导体体00( ,)( ,)ABCABET TET T*二、热电偶定律二、热电偶定律连接仪表的热电偶测量回路连接仪表的热电偶测量回路开路热电偶测温开路热电偶测温00( ,)( , )( ,)ABABABEt tEt tEt t00( ,0)( , )( ,0)ABABABEtEt tEt000( , )( , )( , )ABACBCEt tEt tEt t3、参考电极定律、参考电极定律解解: : 设设A A 为铂铑为铂铑3030电极，电极，B B 为铂铑为铂铑6 6电极，电极，C C 为纯铂电极为纯铂电极E EABAB（1084.51084.5，00）= = E EACAC（1084.5108

20、4.5，0 0 ）- - E EBCBC（1084.51084.5，00）= 5.622mV= 5.622mVu热电偶的种类和结构热电偶的种类和结构u热电偶的冷端补偿和测温电路热电偶的冷端补偿和测温电路u热电偶的应用及配套仪表热电偶的应用及配套仪表 模块模块2 2 常用温度传感器常用温度传感器1、 热电偶的结构绝缘套管：绝缘套管：防止两根热电极之间短路，采用陶瓷、石英等材料，一般做成防止两根热电极之间短路，采用陶瓷、石英等材料，一般做成圆形或椭圆形，中间有孔，装入电极。圆形或椭圆形，中间有孔，装入电极。保护管：保护管：电极套在绝缘套管后装入保护管，隔离电极与被测介质，避免电极套在绝缘套管后装入

21、保护管，隔离电极与被测介质，避免电极受到介质侵蚀与损伤；保护管材料：黄铜、钢等传热材料。电极受到介质侵蚀与损伤；保护管材料：黄铜、钢等传热材料。接线盒：接线盒：连接电极和测量仪表，多用铝合金制成；连接电极和测量仪表，多用铝合金制成；工程上实际使用的热电偶大多是由工程上实际使用的热电偶大多是由热电极、绝缘套管、保护套管热电极、绝缘套管、保护套管和和接线盒接线盒等部分组成等部分组成 。热电极：热电极：热电偶常以热电极的材料种类来命名（铂铑热电偶常以热电极的材料种类来命名（铂铑铂热电偶）；铂热电偶）；热电极的直径：热电极的直径：0.350.65mm（贵重金属）（贵重金属）0.53.2mm（普通金属）

22、；（普通金属）；热电偶的长度热电偶的长度3502000mm ，部分达，部分达3500mm；一、一、 热电偶的种类和结构热电偶的种类和结构主要用于测量气主要用于测量气体、蒸汽和液体体、蒸汽和液体等介质温度。等介质温度。铠装热电偶铠装热电偶薄膜热电偶薄膜热电偶它是将金属保护套管、它是将金属保护套管、绝缘材料、热电极组绝缘材料、热电极组合成一体，可以做得合成一体，可以做得很细长、也称缆式热很细长、也称缆式热电偶。电偶。这种结构耐高压、反这种结构耐高压、反应时间短、坚固耐用、应时间短、坚固耐用、可以弯曲，适用狭小可以弯曲，适用狭小弯道内使用。弯道内使用。 用真空镀膜技术，将用真空镀膜技术，将热电偶材料

23、沉积在绝热电偶材料沉积在绝缘片表面而构成，适缘片表面而构成，适用于测量微小面积上用于测量微小面积上的瞬变温度。的瞬变温度。2、 热电偶的种类普通型热电偶普通型热电偶铠装热电铠装热电偶横截面偶横截面电极电极铠体铠体目前工业上常用的目前工业上常用的4 4种标准化的热电偶材料为：种标准化的热电偶材料为：l铂铑铂铑3030铂铑铂铑6 6：测温范围测温范围0 016001600，性能稳定，精度高，性能稳定，精度高，价格高。价格高。l铂铑铂铑1010铂：铂：测温范围测温范围0 013001300，由直径，由直径0.5mm0.5mm的纯铂丝的纯铂丝和同直径的铂铑丝制成，用于精密温度测量、属贵重金属、和同直径

24、的铂铑丝制成，用于精密温度测量、属贵重金属、成本较高。成本较高。l镍铬镍铬镍硅：镍硅：测温范围测温范围-200-200900900，热偶丝直径为，热偶丝直径为1.21.2 2.5mm,2.5mm,精度偏低精度偏低, ,价格便宜价格便宜, ,一般用于工业测量一般用于工业测量. .l镍铬镍铬考铜考铜: :测温范围测温范围-200-200600600。热电偶丝直径。热电偶丝直径1.2 1.2 2mm,2mm,灵敏度高、价格便宜，测温范围小，考铜易氧化变质。灵敏度高、价格便宜，测温范围小，考铜易氧化变质。 组成热电偶的两种材料写在前面的为正极，后面为负极。组成热电偶的两种材料写在前面的为正极，后面为负

25、极。铂铑铂铑30 指铂指铂70%、铑、铑30%；铂铑；铂铑6 指铂指铂94%、铑、铑6%；3、 常用热电偶简介 在工程应用中，常用实验的方法得出温度与热电势在工程应用中，常用实验的方法得出温度与热电势的关系并做成表格（热电偶分度表），以供备查。分度的关系并做成表格（热电偶分度表），以供备查。分度表是自由端温度在表是自由端温度在 0 0 时的条件下得到的，不同的热时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。电偶具有不同的分度表。 常用的热电偶有常用的热电偶有: : 铂铑铂铑- -铂铂（S S型）、镍铬型）、镍铬考铜考铜（E E型）、型）、镍铬镍铬- -镍硅镍硅（镍铝）（镍铝） (K (K型型

26、) )、铂铑、铂铑3030铂铑铂铑6 6 （S S型）型） 等。组成热电偶的两种材料写在前面的为正极，后面的等。组成热电偶的两种材料写在前面的为正极，后面的负极。负极。为什么要进行冷端补偿？为什么要进行冷端补偿？根据热电偶的测温原理，热电偶回路的热电势根据热电偶的测温原理，热电偶回路的热电势只与冷端和只与冷端和热端的温度热端的温度有关，当冷端温度保持不变时，热电势才与测量有关，当冷端温度保持不变时，热电势才与测量端温度成单值对应关系。但在实际测量时，冷端温度常随环端温度成单值对应关系。但在实际测量时，冷端温度常随环境温度变化而变化，境温度变化而变化， 不能保持恒定，因而会产生测量误差。不能保持

27、恒定，因而会产生测量误差。0t二、二、热电偶的冷端补偿和测温电路热电偶的冷端补偿和测温电路1、热电偶的冷端补偿在冰瓶中，冰水混合在冰瓶中，冰水混合物的温度能较长时间物的温度能较长时间的保持在的保持在0 0 不变不变 利用利用中间温度定律中间温度定律进行冷端温度校正：进行冷端温度校正：00( ,0)( , )( ,0)ABABABEtEt tEt测量值测量值校正值（查分度表）校正值（查分度表）例：例：用镍铬用镍铬镍硅热电偶测温度，已知冷端温度为镍硅热电偶测温度，已知冷端温度为4040，测测得这时的热电动势为得这时的热电动势为29.188mV29.188mV，求被测点温度。，求被测点温度。解：解：

28、利用中间温度定律修正后的电势为：利用中间温度定律修正后的电势为： EAB（t ,0）= EAB（t ,40 ）+ EAB（40 ,0） 根据冷端温度查分度表：根据冷端温度查分度表： E E ABAB（4040 ,0,0）=1.611mV=1.611mV 则：则：EAB（t ,0） = 29.188mV+1.611mV=30.799mV29.188mV+1.611mV=30.799mV 根据修正后的电势根据修正后的电势30.799mV查分度表得：查分度表得： t t74074000( ,)( ,)ABA BEt tEt t 如图所示。如图所示。AA、BB为补偿导线，为补偿导线，根据补偿导线的定义

29、有根据补偿导线的定义有: :当热电偶冷端温度当热电偶冷端温度t0上升时，热电上升时，热电势值将减小，但电阻势值将减小，但电阻 阻值增加，阻值增加，电桥失去平衡，电桥失去平衡，a ab b间显现的电位间显现的电位差差 ，如果适当选取桥臂电阻，如果适当选取桥臂电阻，便可使便可使 正好正好等于等于减小的热电势减小的热电势值，仪表读出的热电势值便不受自由值，仪表读出的热电势值便不受自由端温度变化的影响，即起到了自动补端温度变化的影响，即起到了自动补偿的作用偿的作用。0abUabUCuR当冷端温度当冷端温度t t0 0= 0= 0时，将电桥调至平衡状态，时，将电桥调至平衡状态，a a、b b两点电位两点

30、电位相等，电桥对仪表读数无影响；相等，电桥对仪表读数无影响；电桥补偿法电桥补偿法电阻温度电阻温度系数较小系数较小电阻温度电阻温度系数较大系数较大0( ,)ABEEt t仪表的读数为：仪表的读数为： 补偿补偿导线导线热电偶热电偶测量某一点温度测量某一点温度2、 热电偶的测温电路两支同型号的热电偶两支同型号的热电偶正向正向串联串联1020( ,)( ,ABABEEt tEt t）仪表的读数为：仪表的读数为： 该电路的特点是该电路的特点是：输：输出的热电势较大，提出的热电势较大，提高了测试灵敏度，可高了测试灵敏度，可以测量微小温度的变以测量微小温度的变化。化。因为热电偶串联，只因为热电偶串联，只要有

31、一支热电偶烧断，要有一支热电偶烧断，仪表即没有指示，可仪表即没有指示，可以立即发现故障。以立即发现故障。测量两点间温度和测量两点间温度和两支同型号的热电偶两支同型号的热电偶反向反向串联串联1020( , )( , )ABABEEt tEt t仪表的读数为：仪表的读数为： 测量两点温度之差测量两点温度之差两支同型号的热电偶两支同型号的热电偶并联并联1020( , )( ,2ABABEt tEt tE）仪表的读数为：仪表的读数为： 该电路的缺点：该电路的缺点：当某一热电偶烧当某一热电偶烧断时，不能立即断时，不能立即察觉出来，会造察觉出来，会造成测量误差。成测量误差。 测量两点间平均温度测量两点间平

32、均温度 通过波段开关，可以用一台显示仪表分别测量多点温度。通过波段开关，可以用一台显示仪表分别测量多点温度。一台仪表分别测量多点温度一台仪表分别测量多点温度1 1）、伺服式温度表）、伺服式温度表开关合向：开关合向：检查电路，此时检流检查电路，此时检流计指零，计指零，E EB B=IR=IRB B成立，否则，应调整成立，否则，应调整工作电流工作电流I I。开关合向：开关合向：测量电路，移动触点测量电路，移动触点b b使检流计指零时，系统达到平衡，使检流计指零时，系统达到平衡，即有即有Ex=IREx=IRabab。当电流。当电流I I 和电阻和电阻R Rabab已已知时，则可以用触点知时，则可以用

33、触点b b 的位置标明被的位置标明被测电势的数值。即用测电势的数值。即用b b的位置的位置跟踪跟踪E EX X的变化。的变化。3、热电偶的应用及配套仪表、热电偶的应用及配套仪表功能：功能：自动地移动触点自动地移动触点b b以以跟踪被测电势跟踪被测电势E EX X（即温度）（即温度）的变化。的变化。2）、）、 动圈仪表动圈仪表XCXC系列动圈仪表测量机构的核心器件是一个系列动圈仪表测量机构的核心器件是一个磁电式毫伏计磁电式毫伏计。 设表内电阻为设表内电阻为R RISIS，表外电阻为，表外电阻为R ROSOSISRRttEI0,则流经回路则流经回路的电流为的电流为 当被测当被测温度变化温度变化时，

34、时，变变化化，回路电流，回路电流随之变化随之变化，动圈转动力矩变化，带，动圈转动力矩变化，带动指针动指针转动转动。 一般当被测金属表面温度在一般当被测金属表面温度在200200300300左右或以下时，左右或以下时， 可采用可采用粘接粘接剂将热电偶的结点粘附于金属表面。剂将热电偶的结点粘附于金属表面。 当被测表面当被测表面温度较高温度较高，而且要求测量精度高和响应时间，而且要求测量精度高和响应时间 常数小的情况下，常采用常数小的情况下，常采用焊接焊接，将热电偶的头部焊于金，将热电偶的头部焊于金 属表面属表面。 3）、）、 热电偶用于金属表面温度的测量热电偶用于金属表面温度的测量4 4）、热电偶

35、用于管道内温度的测量）、热电偶用于管道内温度的测量 图中由图中由毫伏定值器毫伏定值器给出设定温度对应的毫伏数，当热电偶测量给出设定温度对应的毫伏数，当热电偶测量的热电势与定值器输出的数值的热电势与定值器输出的数值有偏差有偏差时，说明炉温偏离设定值，时，说明炉温偏离设定值，此偏差经此偏差经放大器放大器放大后送到放大后送到调节器调节器，再经晶闸管，再经晶闸管触发器触发器推动晶推动晶闸管闸管执行器执行器，从而，从而调整调整炉丝加热功率，消除偏差，达到温控的炉丝加热功率，消除偏差，达到温控的目的。目的。5 5）、炉温测控应用）、炉温测控应用1.水气联动装置原理 水气联动装置实际是一个压力敏感元件，它根

36、据不同的水压控制燃气阀的开关。当打开冷水阀时，膜片右部的水压大于左部的气压，膜片向左鼓起，当水压力大于弹簧的预压力时，通过阀杆压缩弹簧打开燃气阀门。 2.燃气直流式加热器工作原理 当打开燃气进气阀，按动开关S时，电源通过VD1向C1充电，使VT1、VT2导通，电磁阀Y得电工作，打开燃气输入通道，高压发生器输出高压脉冲点燃长明灯。打开冷水阀门，在水压作用下燃气进入主燃烧室，经长明火引燃。 1-进燃气电磁阀 2-热电偶1 3-长明灯 4-水气联动装置 5-主燃烧器 6-热电偶2 7-热交换器 8-燃烧室 1-进燃气电磁阀 2-热电偶1 3-长明灯 4-水气联动装置 5-主燃烧器 6-热电偶2 7-热交换器 8-燃烧室 1-进燃气电磁阀 2-热电偶1 3-长明灯 4-水气联动装置 5-主燃烧器 6-热电偶2 7-热交换器 8-燃烧室 （E）热电偶热电势(经过放大器放大A=100倍后的热电势)与温度数据 t() 室温 40 50 80 Vo(mV) 由E(t,t0)=E(t,t0)+E(t0, t0)= Vo/A计算得到E(t,t0)，再根据E(t,t0)的值从附表可以查到相应的温度值并与实验给定温度值对照计算误差。