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1、 13温度的测量 11-1单选题单选题1、若接受相同材料构成热电偶的两个电极，那么，当两个接点温、若接受相同材料构成热电偶的两个电极，那么，当两个接点温度不同时，热电偶的两个接点之间，（度不同时，热电偶的两个接点之间，（）。）。(A)仅接触电势为零；仅接触电势为零；(B)总的热电势为零；总的热电势为零；(C)仅单一导体的温差电势为零；仅单一导体的温差电势为零；(D)有电势输出有电势输出2、已知在某特定条件下材料、已知在某特定条件下材料A与铂电阻配对的热电势为与铂电阻配对的热电势为13mV,材材料料 B 与铂配对的热电势为与铂配对的热电势为8mV，在此条件下材料，在此条件下材料 A 与材料与材料
2、 B 配对配对后的热电势为（后的热电势为（）mV。(A)5；(B)8；(C)13；(D)213、用一热电偶测量炉温时，当冷端温度、用一热电偶测量炉温时，当冷端温度T0=30时，实测电势为时，实测电势为9.38 mV，在热电偶分度表中对应，在热电偶分度表中对应E(T，T0)的的T=985，T0=30。由由T0=30查分度表得查分度表得E(30，0）=0.17 mV，则实际的炉温，则实际的炉温T为为（）。）。(A)热电偶分度表中热电偶分度表中9.55 mV对应的对应的E(T，0)的的T值；值；(B)热电偶分度表中热电偶分度表中9.21 mV对应的对应的E(T，0)的的T值；值；(C)1015；(D
3、)955 4 用镍铬用镍铬-镍硅热电偶测量炉温时，冷端温度为镍硅热电偶测量炉温时，冷端温度为T0=30，测得热电势，测得热电势E(T,T0)=39.2 mV。由热电偶分度表，。由热电偶分度表，E(30,0)=1.2 mV。这时比较精确的炉温是热电偶分度表中。这时比较精确的炉温是热电偶分度表中与（与（）对应的温度值。）对应的温度值。(A)40.4 mV (B)38.0 mV (C)39.2 mV (D)1.2 mV5 对一个测量炉温的热电偶，须要运用补偿导线。在以对一个测量炉温的热电偶，须要运用补偿导线。在以下说明中，不正确的是（下说明中，不正确的是（）。）。(A)补偿导线把热电偶的冷端引至补偿
4、导线把热电偶的冷端引至0 或温度恒定的场或温度恒定的场所所(B)补偿导线连接在热电偶的冷端和显示仪表的中间补偿导线连接在热电偶的冷端和显示仪表的中间(C)在确定的温度范围内，补偿导线与热电偶具有相同在确定的温度范围内，补偿导线与热电偶具有相同的热电性能的热电性能(D)在确定的温度范围内，补偿导线与热电偶具有相反在确定的温度范围内，补偿导线与热电偶具有相反的热电性能的热电性能 11-2填空题 1、依据测温传感器的运用方式，测温方法大体分为（接触）式和（非接触）式两种。2、温标是温度的数值表示方法，是用来衡定物体温度的尺度。常用的有（摄氏）温标、（华氏）温标和（国际）温标，它们的单位分别是（、K)
5、3、铂热电阻的电阻比是水（100 ）时的电阻值与0时的电阻值之比，它的值越高，表示铂丝的（纯度）越高。1、温标及其传递的主要内容是什么？通常用纯物质的三相点、沸点、凝固点和超导转变点等作为温度计量的固定点，并赐予固定点一个确定的温度。选定一种测温物质制成测温仪器，即温度计，作为时现温标的仪器。用固定点的温度确定随意点温度的数学关系式，即内插公式。2、接触法测温顺非接触法测温各有什么特点？接触式测温是使被测物体与温度计的感温元件干脆接触，使其温度相同，便可以得到被测物体的温度。接触式测温时，由于温度计的感温元件与被测物体相接触，吸取被测物体的热量，往往简洁使被测物体的热平衡受到破坏。所以，对感温
6、元件的结构要求苛刻，这是接触法测温的缺点，因此不适于小物体的温度测量。非接触式测温是温度计的感温元件不干脆与被测物体相接触，而是利用物体的热辐射原理或电磁原理得到被测物体的温度。非接触法测温时，温度计的感温元件与被测物体有确定的距离，是靠接收被测物体的辐射能实现测温，所以不会破坏被测物体的热平衡状态，具有较好的动态响应。但非接触测量的精度较低。3、简述热电偶测温的原理。简述热电偶测温的原理。由两种不同的导体两端相互紧密地接在一起，组成一个闭合回路，当两接点的温度不等(TT0)时，回路中就会产生电势，称为温差电效应，即热电效应。工作端或热端温度T，测量时，将其置于被测的温度场中。自由端或冷端T0
7、在测量时，其温度应保持恒定。这种由两种不同导体组合并将温度转换成热电势的传感器叫做热电偶。热电偶产生的热电势EAB(T，T0)是由两种导体的接触电势EAB和单一导体的温差电势EA和EB所形成。4、热电偶测温的充要条件？、热电偶测温的充要条件？只有当热电偶的两个电极材料不同，且两个接点的温度也不同时，才会产生电势，热电偶才能进行温度测量。当热电偶的两个不同的电极材料确定后，热电势便与两个接点温度T、T0有关。即回路的热电势是两个接点的温度函数之差。5、即使温度敏感元件的精度很高，在气体温度测量中也会产生较大，试说明产生误差的缘由。因存在误差：表面温度传导误差：温度敏感元件将会向四周空气传热，此时
8、敏感元件就相当于散热片的作用。热传导过程对热电偶测温点就产生了一个明显的温度误差；辐射误差：热量通过对流传输到传感器，同时，传感器的热量会辐射到管道壁；分别误差：由于粘滞效应，置于气流中的敏感元件表面的流体速度会降低到0。这样会使接点的温度上升，以至高于流淌的流体的静态温度。6、为什么热电偶要进行冷端的温度补偿？冷端补偿方法有哪些？、为什么热电偶要进行冷端的温度补偿？冷端补偿方法有哪些？依据热电偶的测温原理，只有当热电偶的参考端的温度保持依据热电偶的测温原理，只有当热电偶的参考端的温度保持不变时，热电动势才是被测温度的单值函数。我们常常运用的分度不变时，热电动势才是被测温度的单值函数。我们常常
9、运用的分度表及显示仪表，都是以热电偶参考端为表及显示仪表，都是以热电偶参考端为0为先决条件的。但在实为先决条件的。但在实际运用中，因热电偶长度受到确定限制，参考端温度干脆受到被测际运用中，因热电偶长度受到确定限制，参考端温度干脆受到被测介质与环境温度的影响，不仅难于保持介质与环境温度的影响，不仅难于保持0，而且往往是波动的，而且往往是波动的，无法进行参考端温度修正。因此，要把变更很大的参考端温度恒定无法进行参考端温度修正。因此，要把变更很大的参考端温度恒定下来，通常接受补偿导线法和参考端温度恒定法。下来，通常接受补偿导线法和参考端温度恒定法。7、热电偶温度计与应变片的工作原理有什么差异？、热电
10、偶温度计与应变片的工作原理有什么差异？热电偶温度计基于热电效应，物性型，能量转换型；热电偶温度计基于热电效应，物性型，能量转换型；应变片基于应变效应，结构性，能量限制型。应变片基于应变效应，结构性，能量限制型。8、测量温度的金属热电阻应具有什么特性？有哪些常用的材料？、测量温度的金属热电阻应具有什么特性？有哪些常用的材料？电阻温度系数的值要大。温度系数越大，灵敏度越高。纯金属电阻温度系数的值要大。温度系数越大，灵敏度越高。纯金属的温度系数比合金要高。一般运用纯金属；的温度系数比合金要高。一般运用纯金属；其材料的物理、化学性能应稳定；其材料的物理、化学性能应稳定；电阻温度系数要保持常数；电阻温度
11、系数要保持常数；具有较高的电阻率，可以削减热电阻体积和热惯性；具有较高的电阻率，可以削减热电阻体积和热惯性；材料简洁提纯，确保较好的复制性能。满足以上要求的材料有材料简洁提纯，确保较好的复制性能。满足以上要求的材料有铂、铜、铁和镍，铂和铜应用较广。铂、铜、铁和镍，铂和铜应用较广。9、金属热电阻温度计和半导体热敏电阻各有什么特点？金属热电阻温度计和半导体热敏电阻各有什么特点？金属电阻温度计有正温度系数，线性好，稳定性好，可测金属电阻温度计有正温度系数，线性好，稳定性好，可测10001200 半导体热敏电阻有负温度系数。灵敏度高，热敏电阻与温度之间近似指数关系。12.4应用题 1、标准（参考）电极
12、定律有何实际意义？已知在某特定条件下材料A与铂电阻配对的热电势为13.967mV,材料 B 与铂配对的热电势为 8.345mV,求出在此条件下材料 A 与材料 B 配对后的热电势。解：假如已知热电偶的两个电极A、B分别与另一电极C组成的热电偶的热电势为EAC(T，T0)和EBC(T，T0)，则在相同接点温度(T，T0)下，由A、B电极组成的热电偶的热电势EAB(T，T0)为EAB(T，T0)=EAC(T，T0)EBC(T，T0)这一规律称为标准电极定律，电极C称为标准电极。在工程测量中，由于纯铂丝的物理化学性能稳定，熔点较高，易提钝，所以目前常将纯铂丝作为标准电极。标准电极定律使得热电偶电极的
13、选配供应了便利。材料 A 与材料 B 配对后的热电势：EAB=EACEBC=13.967-8.345=5.622 mV 2、热敏电阻的电阻值R 与被测量温度K之间的关系为 用这个热敏电阻和三个电阻组成电桥，如图所示。要求该电路的测量范围为050，相应的输出电压为05 V，并且输出与输入之间的关系尽可能地近似于线性。拟设计一个输出端对称电桥，试确定三个电阻的阻值和电源电压u0。解解：为了输出与输入之间的关系尽可能地近似于线性，令量程的端点和中点保持线性。热敏电阻在这三点的电阻分别为：热敏电阻在25和50的电阻变更量分别为 电桥的输出电压令电桥输出端对称，即R1=R4，R3=R0，输出电压可写成：
14、分别代入25和50时的热敏电阻和输出电压值，有：解方程组，得：R1=2337 u0=12 V于是，三个电阻分别为R1=R4=2337，R3=8979，电源电压12 V 3 一个铂热电阻应用于一个铂热电阻应用于0200的范围，其电阻值的范围，其电阻值RT 与温度与温度t 之之间的关系为间的关系为RT=R0(1+At+Bt2)。已知该热电阻的电阻比。已知该热电阻的电阻比W(100)=1.3910，R0=100。在。在t=200 测得测得R200=177.03。试确。试确定系数定系数A，B的值，当的值，当t=100 时的线性误差。时的线性误差。解解：当t=100，R100=W(100)R0=1.39
15、100=139.1 把已知数据代入电阻与温度的关系式，有139.10=100(1+100A+1002B)177.03=100(1+200A+2002B)解方程组，得A=3.97103 1B=5.85107 2100 时，热电阻的线性值这时，线性误差为 4 图示为三线热电阻电桥电路，其中RT为一个铂热电阻；RL1，RL2和RL3分别为导线电阻。在0时，热电阻的电阻为100，并且电桥处于平衡状态。已知电阻R1=R3=R4=100；电源电压u0=6 V，输出电压uBD=1 V。假如(1)忽视导线的电阻；(2)导线的电阻值均为2；试求热电阻的电阻值。解解：(1)电桥的输出电压的公式为 对应代入数值，有 解得：RT=200(2)同理，电桥的输出电压 对应代入数值，有 解得：RT=201