文档介绍：第七章
热电偶传感器
电子信息及电气工程系
本章的学习要点:
1. 掌握热电偶测温的基本原理
2. 掌握热电偶回路的三大定律(中间温度定律,中间导体定律,标准电极定律)
(分度号和分度表)
.
热电偶效应及相关定律
热电偶属电量传感器(将非电量转换为电量T——mV) ,有源传感器。
将两种电子密度不同的导体如图连接成闭合回路,如果两端所处的温度不同时,在该回路内就会产生热电动势和温差电动势。
热电偶工作原理
热电效应(西拜克效应,1821年)
(1)接触热电势
两种材料电子密度不同。如NA>NB ,在热端从A扩散到B的电子数目多,使冷端AB之间形成电位差。其大小取决于A、B的性质及接触点的温度,而与其形状尺寸无关。
(2) 温差电动势
, 高温侧失去电子而带正电,低温侧得到电子带负电即形成一个静电场,使两端出现电位差(汤姆森电势)。
回路总电势:
忽略温差电势后有:
固定T0后有:
A
B
:
1、若组成热电偶回路的两种导体相同(均质导体),则无论两接点温度如何,热电偶回路内的总电动势为零。
2、如热电偶两接点温度相同,即T=T0,尽管导体A、B的材料不同,热电偶回路内的总热电动势为零。
3、热电偶AB的热电动势与A、B材料的中间温度无关,只与接触点温度有关。
三、热电偶的重要定律:
:
热电偶AB在接点温度为T1、T3 时的热电动势,等于热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3时的热电动势总和。
A
B
:
在热电偶回路中接入第三种材料的导线,只要这第三种材料的导体两端温度相同,第三种材料导线的引入不会影响热电偶的热电动势,这一性质称为中间温度定律。
A
B
C
C
mV
A
B
t1
t2
t2