文档介绍：结论:当两个结点温度不相同时,回路中将产生电动势。热电极 A右端称为: 自由端(参考端、冷端) 一、热电偶的工作原理左端称为: 测量端(工作端、热端) 热电极 B热电势 AB?上述现象称为热电现象, 1821 年赛贝克发现的, 也称赛贝克效应第四章热电偶和热电阻温度计第一节热电现象和关于热电偶的基本定律两个热电极热电偶接点二、热电偶的三条基本定律均匀导体定律、中间导体定律、中间温度定律 1. 均匀导体定律 1)定律内容: 由一种均匀导体(或半导体)组成的闭合回路,不论温度如何分布,都不能产生电动势。 2)定律推论–(1)热电偶必须由两种不同材料组成–(2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时, 如回路有热电势,则材料不均匀 2 中间导体定律 1)定律内容:不同材料组成的闭合回路中,若各种材料接触点的温度都相同,则回路中热电势的总和等于零。 2)定律推论?推论 1 :在热电偶回路接入第三种导体,若第三种导体的两接点温度相同,对回路中总热电势无影响。推论 1用途:?连接显示仪表的两个接点温度相同, 则不影响热电偶电势?也可以将热电偶的两端不焊接而直接插入液态金属中或直接焊在金属表面进行温度测量。二、热电偶的三条基本定律?推论 2:如果两种导体 A,B 对另一种导体 C的热电势已知,则这两种导体组成热电势=是它们对参考导体热电势的代数和。)t (t,E)t (t,E 0 AC 0 AB?+ Att0B + Att0C+Ctt0B E ACE CBE AB )t (t,E 0 CB?推论 2的用途: 已知热电极与标准铂电极配对的热电势, 任何两种热电极配对的热电势可知。 3 中间温度定律 1)定律内容: 热电偶在两接点温度 t 1、t 3时的热电动势等于接点温度分别为 t 1、t 2和t 2、t 3的两支同性质热电偶的热电动势的代数和。+ At 1t2B E 1+ At3B E 2E AB (t 1, t 2)+ E AB (t 2, t 3 ) = e AB (t 1 )+ e BA (t 2 )+ e AB (t 2 ) + e BA (t 3) = e AB (t 1 ) + e BA (t 3) = E AB (t 1, t 3) + At 1t3B E 3=E 1+E 2 二、热电偶的三条基本定律 2)定律的应用: 1)为热电偶热电势-温度关系分度奠定了理论基础。已知热电偶在某一给定冷端温度下,电压对应的温度值,另外冷端温度下,电压应对应什么温度?(修正解决) 2)为工业测温中应用补偿导线提供了理论依据。 1 测温时,其冷端温度要求恒定(?),如直接满足此条件,热电偶冷端直接延伸放到恒温的地方,热电偶很长,价格较高。 2 用补偿导线连接到热电偶的冷端,延伸至恒定冷端温度,在达到冷端温度恒定要求的同时,降低造价。二、热电偶的三条基本定律 3 中间温度定律补偿导线 AB T 1T 2T 2A’B’ T 0T 0热电偶补偿导线接线图 E 根据中间温度定律:只要 T 1、T 0不变, 当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料 A、B同样热电特性的材料 A?、B?(如图)即引入所谓补偿导线时, 接入 A ? B ?后不管接点温度 T 2如何变化,都不影响总热电势。这便是引入补偿导线原理。 E AB(T 1, T 0)=E AB(T 1, T 2)+E A ?B ?(T 2, T 0) = E AB(T 1, T 2)+E AB(T 2, T 0) = E AB(T 1,T 0) ?补偿导线可将热电偶延长,使其自由端远离易受环境变化影响的测温现场,则自由端温度 t 0比较稳定。?补偿导线用廉价金属代替贵重金属,降低成本。?使用补偿导线便于安装和铺设。使用补偿导线的原因: 使用补偿导线须注意: ?温度范围 0~100 ?C ?型号匹配?接点处温度相同?区分正负?补偿导线的作用只是延伸热电偶的自由端,并没有自由端补偿功能。