文档介绍：温度测量
温度测量
热电偶温度计
热电阻温度计
一、热电偶的基本原理
热电偶测温主要利用热电效应
热电效应:两种不同的导体(或半导体)A和B组成闭合回路,如下图所示。当A和B相接的两个接点温度T和T0不同时,则在回路中就会产生一个电势,这种现象叫做热电效应。由此效应所产生的电势,通常称为热电势,用符号EAB(T,T0)表示。
热电偶原理图
T
T0
A
B
热端
冷端
什么是热电偶?
图中的闭合回路称为热电偶,导体A和B称为热电偶的热电极。热电偶的两个接点中,置于被测介质(温度为T)中的接点称为工作端或热端,温度为参考温度T0的一端称为参考端或冷端。
热电现象中产生的热电势是由接触电势和温差电势两种电势的综合效果。

接触电势原理图
T
+
A
B
eAB(T)
-
接触电势:是指两热电极由于材料不同而具有不同的自由电子密度,而热电极接点接触面处就产生自由电子的扩散现象,当达到动态平衡时,在热电极接点处便产生一个稳定电势差。
结论:
(电子密度)和接触面温度的高低。
,接触电势越大;两种导体电子密度比值越大,接触电势也越大。

温差电势:同一热电极两端因温度不同而产生的电势。
为了分析方便,温差电势可由下面函数差来表示:
A
eA(T,To)
To
T
结论:
,与热电偶丝的直径、长度及沿程温度分布无关。
,相同材料组成的闭合回路不会产生热电势。
二、热电偶的基本定律

由一种均质导体组成的闭合回路中,不论其截面和长度如何以及沿长度方向上各处的温度分布如何,都不能产生热电势。反之,如果回路中有热电势存在则材料必为非均质的.
结论: (1)热电偶必须由两种不同性质的材料构成。 (2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时,回路如产生热电势,便说明该材料是不均匀的。据此,可检查热电极材料的均匀性。

在热电偶回路中接入第三种导体,只要第三种导体两端温度相同,该导体的引入对热电偶回路的总电势没有影响。
引出结论:热电偶回路中接入多种导体后,只要保证接入的每种导体的两端温度相同,则对热电偶的热电势没有影响。
T2
T1
A
a
B
C
2
3
EAB
A
T0
2
3
A
B
EAB
T1
T2
C
T0
(a)
(b)
T0
T0
第三种材料接入热电偶回路图