熱電偶課件(熱電偶基本知識(shí))
1.熱電偶基本知識(shí)
熱電偶 基本知識(shí)
隨著時(shí)代的進(jìn)步，對(duì)于溫度儀表的應(yīng)用越來(lái)越廣，而 熱電偶 的使用也是涉及越來(lái)越多，我公司（江蘇橫河自控設(shè)備有限公司）是一家主營(yíng)儀器儀表的生產(chǎn)和銷售公司，熱電偶的供應(yīng)量也是漸漸增加，雖然熱電偶是非常常見(jiàn)的儀表，但對(duì)于一些客戶還是存在好多疑問(wèn)和困惑，簡(jiǎn)單把熱電偶的基本知識(shí)介紹一下。
熱電偶 是兩種不同的導(dǎo)體連接在一起形成回路，當(dāng)測(cè)量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力
連接點(diǎn)用途
測(cè)量連接點(diǎn)是處于被測(cè)溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。
參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上，或溫度變化能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接點(diǎn)部分。
注：在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中，熱電偶元件一般端接在接頭上；但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上，而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來(lái)轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。
連接點(diǎn)類型
接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接（焊接），這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸--即從外部通過(guò)探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。建議用接殼式熱電偶來(lái)測(cè)量靜態(tài)或流動(dòng)腐蝕性氣體與液體的溫度，以及一些高壓應(yīng)用。
在絕緣式熱電偶中，熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開(kāi)并由一種軟性粉末包圍。雖然絕緣式熱電偶的響應(yīng)速度比接殼式熱電偶的響應(yīng)速度要慢，但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來(lái)測(cè)量腐蝕性環(huán)境，可理想地通過(guò)護(hù)套屏蔽來(lái)將熱電偶與周圍環(huán)境完全電絕緣。
露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中，這種類型可提供最佳的響應(yīng)時(shí)間，但僅限于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。
延伸線
熱電偶延伸線是一對(duì)具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。當(dāng)連接合適時(shí)，延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端，而這一端通常位于被控環(huán)境中。
選擇熱電偶
選擇熱電偶時(shí)需考慮下列因素：
被測(cè)介質(zhì)
被測(cè)溫度范圍
所需響應(yīng)時(shí)間
連接點(diǎn)類型
熱電偶或護(hù)套材料的抗化學(xué)腐蝕能力
抗磨損或抗振動(dòng)能力
安裝及限制要求等 如果您有任何需求請(qǐng)您去百度上搜索儀器儀表交易網(wǎng)，那里可以給你提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)
2.熱電偶基本知識(shí)
熱電偶 基本知識(shí) 隨著時(shí)代的進(jìn)步，對(duì)于溫度儀表的應(yīng)用越來(lái)越廣，而 熱電偶 的使用也是涉及越來(lái)越多，我公司（江蘇橫河自控設(shè)備有限公司）是一家主營(yíng)儀器儀表的生產(chǎn)和銷售公司，熱電偶的供應(yīng)量也是漸漸增加，雖然熱電偶是非常常見(jiàn)的儀表，但對(duì)于一些客戶還是存在好多疑問(wèn)和困惑，簡(jiǎn)單把熱電偶的基本知識(shí)介紹一下。
熱電偶 是兩種不同的導(dǎo)體連接在一起形成回路，當(dāng)測(cè)量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力 連接點(diǎn)用途 測(cè)量連接點(diǎn)是處于被測(cè)溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。 參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上，或溫度變化能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接點(diǎn)部分。
注：在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中，熱電偶元件一般端接在接頭上；但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上，而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來(lái)轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。 連接點(diǎn)類型 接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接（焊接），這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸--即從外部通過(guò)探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。
建議用接殼式熱電偶來(lái)測(cè)量靜態(tài)或流動(dòng)腐蝕性氣體與液體的溫度，以及一些高壓應(yīng)用。 在絕緣式熱電偶中，熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開(kāi)并由一種軟性粉末包圍。
雖然絕緣式熱電偶的響應(yīng)速度比接殼式熱電偶的響應(yīng)速度要慢，但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來(lái)測(cè)量腐蝕性環(huán)境，可理想地通過(guò)護(hù)套屏蔽來(lái)將熱電偶與周圍環(huán)境完全電絕緣。
露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中，這種類型可提供最佳的響應(yīng)時(shí)間，但僅限于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。 延伸線 熱電偶延伸線是一對(duì)具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。
當(dāng)連接合適時(shí)，延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端，而這一端通常位于被控環(huán)境中。 選擇熱電偶 選擇熱電偶時(shí)需考慮下列因素： 被測(cè)介質(zhì) 被測(cè)溫度范圍 所需響應(yīng)時(shí)間 連接點(diǎn)類型 熱電偶或護(hù)套材料的抗化學(xué)腐蝕能力 抗磨損或抗振動(dòng)能力安裝及限制要求等 如果您有任何需求請(qǐng)您去百度上搜索儀器儀表交易網(wǎng)，那里可以給你提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
3.熱電偶知識(shí)
你好我是從事熱電偶 熱電阻的 我來(lái)告訴你
目前熱電阻的引線主要有三種方式
○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合
○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的引線電阻。
○3四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表?？梢?jiàn)這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。
熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。
4.熱電偶組成的五部分都是什么
熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。
其優(yōu)點(diǎn)是： ①測(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。
②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~ 1600℃均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá) 2800℃（如鎢-錸）。
③構(gòu)造簡(jiǎn)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(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。
1.熱電偶測(cè)溫基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，如圖2-1-1所 示。 當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在 回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。
熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工 作的。 2.熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成 （1）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。
所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家 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(méi)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(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)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(guó)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。
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，它本身并不能消除冷端溫度變化對(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(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。 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不能超過(guò)100℃。
5.熱電偶知識(shí)
你好我是從事熱電偶 熱電阻的 我來(lái)告訴你目前熱電阻的引線主要有三種方式 ○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合 ○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的引線電阻。
○3四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表?？梢?jiàn)這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。
熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。
這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。
采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。
6.
熱電偶測(cè)溫儀大都帶有冷端補(bǔ)償系統(tǒng)，我們采用“直接尋找補(bǔ)償值”方法來(lái)消除補(bǔ)償導(dǎo)線引起的誤差。
以性能穩(wěn)定的直流電壓發(fā)生器或熱電偶溫度校驗(yàn)儀作為源，以高精度數(shù)字多用表作為主標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而對(duì)高精度熱電偶測(cè)溫儀進(jìn)行校準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)冷端補(bǔ)償進(jìn)行單獨(dú)的計(jì)量，更加準(zhǔn)確地校準(zhǔn)高精度熱電偶測(cè)溫儀。
一、校準(zhǔn)方案 1。校準(zhǔn)原理和典型線路圖 性能穩(wěn)定的直流電壓發(fā)生器或熱電偶溫度校驗(yàn)儀通過(guò)數(shù)字按鍵，輸入熱電偶測(cè)溫儀所需校準(zhǔn)溫度點(diǎn)熱電勢(shì)。
該模擬熱電勢(shì)值由高精度數(shù)字多用表作為主標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以調(diào)節(jié)熱電偶溫度校驗(yàn)儀輸出熱電勢(shì)；此時(shí)被校高精度熱電偶測(cè)溫儀再通過(guò)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換采樣（或在A/D芯片進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換采樣）獲取信號(hào)的數(shù)字信息，最后通過(guò)單片機(jī)（或嵌入式系統(tǒng)）將采集所得數(shù)字信息通過(guò)軟件計(jì)算成對(duì)應(yīng)的溫度值。 同時(shí)，冷端測(cè)量電路自動(dòng)測(cè)量的冷端溫度通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線在測(cè)量端與冰點(diǎn)端的溫差所產(chǎn)生的補(bǔ)償熱電勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)償。
2。冷端補(bǔ)償 （1）冷端補(bǔ)償必要性 由于冷端補(bǔ)償法的使用點(diǎn)多面廣，與熱電偶配用的溫度二次儀表大都帶有冷端補(bǔ)償系統(tǒng)，對(duì)這類儀表的檢測(cè)是溫度二次儀表檢測(cè)的一個(gè)重要部分。
參照J(rèn)JG617-1996《數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀》檢定規(guī)程的規(guī)定，對(duì)與熱電偶配用的數(shù)字溫度二次儀表的基本誤差的檢測(cè)，采用的方法是將被檢儀表連接補(bǔ)償導(dǎo)線插入冰點(diǎn)器，再用銅導(dǎo)線與信號(hào)源連接，輸入直流電壓信號(hào)來(lái)測(cè)量?jī)x表的誤差?？紤]到以下幾個(gè)方面：補(bǔ)償導(dǎo)線盡管有20℃時(shí)的修正值，其修正值本身的擴(kuò)展不確定度U=0。
3℃（k=2）；由于材料氧化、彎折而引起應(yīng)力變化等會(huì)帶來(lái)性能的漸變及熱電偶的不穩(wěn)定；溫度差異帶來(lái)的修正值的差異，冷端溫度并不一定是20℃，而修正值一律采用20℃時(shí)的修正數(shù)據(jù)，存在一定誤差。采用直接尋找補(bǔ)償值，來(lái)消除補(bǔ)償導(dǎo)線引入的誤差。
（2）冷端補(bǔ)償方式 為了減少補(bǔ)償導(dǎo)線所帶來(lái)的誤差，嘗試采用能在20℃附近調(diào)溫的恒溫槽來(lái)代替冰點(diǎn)器，該恒溫槽溫度設(shè)定偏差要求不高，均勻性必須保證不大于0。 10℃。
將恒溫槽的溫度設(shè)定為T0=20℃，補(bǔ)償導(dǎo)線一端短接插入恒溫槽，另一端直接接入被檢儀表（高精度數(shù)字多用表儀表）。如被檢儀表有零位校正功能則先校正零位。
待被檢儀表冷端恒定后，測(cè)量此時(shí)的電勢(shì)值Δe，按式（1）將其換算成溫度值ΔT： 式中：——熱電偶在20℃時(shí)的微分電勢(shì)值。 將恒溫槽溫度調(diào)整為T1，待槽溫恒定后，再測(cè)電勢(shì)值Δe，重復(fù)以上步驟，直到ΔT盡可能接近零，即恒溫槽的溫度與被檢儀表的冷端溫度一致（一般取ΔT (3)冷端補(bǔ)償綜合誤差 同時(shí)也可以精確地測(cè)出被檢儀表的冷端補(bǔ)償誤差Δt補(bǔ)： 式中：Δt補(bǔ)——被校高精度熱電偶測(cè)溫儀的冷端補(bǔ)償誤差；td——由被檢熱電偶測(cè)溫儀讀取的溫度指示值；t0——由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻讀取恒溫槽溫度值；Δe——補(bǔ)償導(dǎo)線實(shí)際溫度下的修正值；——熱電偶在20℃時(shí)的微分電勢(shì)值。
3。校準(zhǔn)計(jì)算 性能穩(wěn)定的直流電壓發(fā)生器或熱電偶溫度校驗(yàn)儀、高精度數(shù)字多用表、高精度熱電偶測(cè)溫儀一起在校準(zhǔn)環(huán)境條件下恒溫2h以上，并通電預(yù)熱30min。
其中，高精度數(shù)字多用表測(cè)量前需自校清零或手動(dòng)清零。而對(duì)于零點(diǎn)和量程可調(diào)的溫度校驗(yàn)儀，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行調(diào)校，校準(zhǔn)過(guò)程中不允許再做調(diào)校。
校準(zhǔn)時(shí)采用高精度數(shù)字溫度計(jì)（如自校式鉑電阻溫度計(jì)等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并做好冰點(diǎn)器恒溫工作，取校準(zhǔn)開(kāi)始和結(jié)束兩次平均值計(jì)算零點(diǎn)修正值。計(jì)算公式（以輸入基準(zhǔn)法為例）： 式中：t——被校熱電偶測(cè)溫儀顯示的溫度值；ts——標(biāo)準(zhǔn)儀器輸入電量值所對(duì)應(yīng)的被檢校溫度值；±b——被校熱電偶測(cè)溫儀的分辨力；——被校點(diǎn)ti的微分熱電勢(shì)；Δe——補(bǔ)償導(dǎo)線實(shí)際溫度下的修正值。
7.熱電偶傳感器
熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端（測(cè)量端為熱端，通過(guò)引線與測(cè)量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。
若測(cè)量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。
附：熱電偶冷端補(bǔ)償計(jì)算方法：從毫伏到溫度：測(cè)量冷端溫度，換算為對(duì)應(yīng)毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度。 從溫度到毫伏：測(cè)量出實(shí)際溫度與冷端溫度，分別換算為毫伏值，相減后得出毫伏值，即得溫度。
如果您覺(jué)得正確或者采納的話，麻煩給我好評(píng)哦，謝謝。
8.
熱電偶測(cè)溫的基本原理是熱電效應(yīng)。
把任意兩種性質(zhì)不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，如果兩接點(diǎn)的溫度不同，在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，形成熱電流，這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是用兩種性質(zhì)不同的金屬材料一端焊接而成的。
焊接的一端叫做熱端（測(cè)量端），未焊接的一端叫做冷端（參考端）。如果冷端（參考端）溫度恒定不變，則熱電勢(shì)的大小和方向只與兩種材料的特性和熱端（測(cè)量端）有關(guān)，且熱電勢(shì)與溫度之間有一固定的函數(shù)關(guān)系，利用這個(gè)關(guān)系及相關(guān)顯示儀表即可測(cè)量出溫度。
熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管.、接線盒等主要部分構(gòu)成。
