測(cè)溫專家--佛山神港自動(dòng)化回答： 　　熱電偶 【英文名thermocouple】全稱：熱電偶溫度計(jì)，是目前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用為廣泛的溫度測(cè)量傳感器產(chǎn)品，其原理如下： 　　熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是： 　?、贉y(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 　?、跍y(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶 可測(cè)到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢-錸。 　?、蹣?gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。 　　原理 　　1、熱電偶測(cè)溫基本原理是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。由于兩種不同金屬所攜帶的電子數(shù)不同，當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體的二個(gè)執(zhí)著點(diǎn)之間存在溫差時(shí)，就會(huì)發(fā)生高電位向低電位放電現(xiàn)象，因而在回路中形成電流,溫度差越大，電流越大，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，也叫塞貝克效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。 　　2、熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成 　?。?）熱電偶的種類常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。 　　(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： ① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； ② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； ③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； ④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。5安裝尺寸應(yīng)該盡量選用公制[中國標(biāo)準(zhǔn)]如螺紋：12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法蘭直徑95、105、115mm. 　　3、熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。一般顯示、控制儀表都有溫度自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，不需要擔(dān)心。儀表在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度一般不超過100℃，這里需要特別說明一下：網(wǎng)絡(luò)上很多轉(zhuǎn)載的技術(shù)資料都講：補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度一般不超過100℃，其實(shí)，這個(gè)說法是錯(cuò)誤的！特殊工況下，可以選用熱電偶延長線，即導(dǎo)線材質(zhì)和熱電偶電極材質(zhì)一致的導(dǎo)線連接，比如：KX鎳鉻-鎳硅補(bǔ)償導(dǎo)線；EX鎳鉻-康銅補(bǔ)償導(dǎo)線；JX鐵-康銅補(bǔ)償導(dǎo)線；TX銅-銅鎳補(bǔ)償導(dǎo)線都存不在這個(gè)問題，根據(jù)熱電偶的中間導(dǎo)體定律，這種補(bǔ)償導(dǎo)線溫度不受限制。還有一些熱電偶比如：B分度的鉑銠30-鉑銠6，這種熱電偶沒有補(bǔ)償導(dǎo)線，在400度以下不計(jì)精度用普通雙芯銅線即可。 　　以上資料由廣東佛山神港自動(dòng)化有限公司編撰整理發(fā)布 　　熱電偶（thermocouple）是溫度測(cè)量儀表中常用的測(cè)溫元件，它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。 　　補(bǔ)充資料： 　　主要特點(diǎn)： 　　1、裝配簡單，更換方便； 　　2、壓簧式感溫元件，抗震性能好； 　　3、測(cè)量精度高； 　　4、測(cè)量范圍大（－200℃～1300℃，特殊情況下－270℃～2800℃）； 　　5、熱響應(yīng)時(shí)間快； 　　6、機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好； 　　7、耐高溫可達(dá)2800度； 　　8、使用壽命長。 　　結(jié)構(gòu)要求： 　　熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： 　　1、組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； 　　2、兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； 　　3、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； 　　4、保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。 　　參考資料： 　　baike.baidu.com/link?url=ki8qKLZ0IOzIsdjwt6UeQi_eUY5191KHOHqXO8rs3lF-uaXIGSnmcpoMTvSNUyDGrRHnet4n2hByRIixltuj6q

　　實(shí)驗(yàn)二、熱電阻的標(biāo)定 　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 　　1、加深理解熱電阻測(cè)溫原理。 　　2、學(xué)習(xí)工業(yè)用熱電阻常用檢定方法-----定點(diǎn)檢定法。 　　3、觀察流過熱電阻電流的大小對(duì)測(cè)溫的影響。 　　二、儀器設(shè)備 　　1、直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)：提供穩(wěn)定電壓。E=11V. 　　2、電阻箱三只：精度等級(jí)較高的一只作為標(biāo)準(zhǔn)電阻；另外兩只作為分壓電阻。 　　3、被檢熱電阻一支：Pt100，工業(yè)用II級(jí)。 　　4、數(shù)字多用表，0.05級(jí)，用于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻和熱電阻上的電壓。 　　5、直流毫安表一只：測(cè)量流過熱電阻的電流。 　　三、熱電阻體的主要技術(shù)指標(biāo) 　　分度號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 0°C電阻值 　　（Ω） 電阻比（W=R100/R0） 0°C阻值 　　 允許誤差 Pt100 工業(yè)I級(jí) 100.00±0.05 1.3851±0.0006 ±0.05% 工業(yè)II級(jí) 100.00±0.10 1.3851±0.0012 ±0.1% 　　四、實(shí)驗(yàn)原理 　　原理圖見圖-1。用穩(wěn)壓電源提供直流穩(wěn)定電壓，經(jīng)過電阻R1、R2分壓給熱電阻供電。讓恒壓源E=11V, R1=9999Ω，R2=1K；調(diào)整R1（從 檔開始調(diào)整）,使電路中流過熱電阻Rt電流0.8 mA≤I≤1mA（毫安表顯示）。在穩(wěn)壓電源輸出電壓、R1、R2、RS、Rt（R1、R2為分壓電組，RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻，Rt 為熱電阻）等電路參數(shù)不變的前提下，流過同一回路中RS、Rt的電流不變，用伏安法可測(cè)定Rt的實(shí)際電阻值。本實(shí)驗(yàn)用高精度電位差計(jì)UJ33D-1測(cè)量Rs 、Rt上的電壓。 　　Rt的測(cè)量為間接測(cè)量法。 　　∵ I=Ut/Rt=Us/Rs ∴ Rt=Rs×（Ut /Us） 　　穩(wěn)壓 　　電源 　　圖-1 原理圖 　　五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 　　1、接線 　　根據(jù)所提供的設(shè)備，按圖接線，接線圖詳見黑板。 　　數(shù)字多用表：測(cè)量電勢(shì)值。 　　穩(wěn)壓電源：提供兩路可調(diào)恒定電壓。一路輸出11V給主回路，先在輸出開路情況下，把輸出電壓調(diào)到規(guī)定值上，再接電源輸出線。 　　電阻箱：先將R1=9999Ω，R2=1K，RS調(diào)到參考值上（測(cè)0℃時(shí)阻值，RS＝100.00Ω；測(cè)100℃阻值時(shí)，RS＝138.00Ω）再通電；改變R1調(diào)整流過熱電阻的電流，依次從到低檔調(diào)整；不能調(diào)R2，防止大電流損壞電阻箱。 　　2、校驗(yàn)（數(shù)據(jù)記錄見表一） 　?、?測(cè)R0（測(cè)0℃時(shí)的阻值）。將放有鉑電阻的試管（試管內(nèi)的鉑電阻體被變壓器油淹沒）放在盛有冰水混合物的冰桶中，恒溫15分鐘后進(jìn)行測(cè)量。 　?、?正向測(cè)三組Ut0、Us0。 　?、?反向測(cè)三組Ut0、Us0。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開始調(diào)整）改變流過Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　?、?測(cè)R100（測(cè)100oC時(shí)的阻值）。將試管放在盛有2/3水的燒杯中，將燒杯置于電爐上，加熱至水沸騰，恒溫15分鐘后進(jìn)行測(cè)量。 　　① 正向測(cè)三組Ut100、Us100。 　　② 反向測(cè)三組Ut100、Us100。 　　注意：E=11V,R1=9999Ω，R2=1K;調(diào)整分壓電阻的阻值R1（從 檔開始調(diào)整）改變流過Rt電流（毫安表顯示），使電流的大小為0.8 mA≤I≤1mA。 　　3、經(jīng)過熱電阻電流I的大小對(duì)測(cè)溫的影響 　?、?在2.⑵中，已測(cè)0.8 mA≤I≤1mA時(shí)R100的實(shí)際阻值。 　?、?測(cè)100°C流過熱電阻電流I=10mA時(shí)的阻值（見表二）。 　?、?正向測(cè)三組U′t100、U′s100。 　?、?反向測(cè)三組U′t100、U′s100。 　　注意：E=11V,R1=999Ω,R2=1K，調(diào)整R1（從 檔開始調(diào)整）讓流過熱電阻的電流I=10 mA。 　　六、數(shù)據(jù)記錄與處理 　　被檢熱電阻：分度號(hào) 標(biāo)稱準(zhǔn)確度等級(jí) 　　電阻箱（作為標(biāo)準(zhǔn)電阻）：型號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 　　電位差計(jì)： 型號(hào) 準(zhǔn)確度等級(jí) 　　實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 室溫 相對(duì)濕度 　　表一：測(cè)定R0、R100實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 　?。ńㄗh:Rs0取100.00Ω、Rs100取138.00Ω） 　　電流方向 序 號(hào) 　　電流（mA） R0測(cè)量 （Rs0取100.00Ω） R100