热电偶传感器的工作原理及原理图-博扬智能

　　热电偶传感器可以定义为一种温度传感器，用于以EMF或电流的形式测量一个特定点的温度。该传感器包括两条不同的金属线，它们在一个结点处连接在一起。可以在该结处测量温度，并且金属线的温度变化会激发电压。

　　

　　设备中产生的EMF量非常小（毫伏），因此必须利用非常敏感的设备来计算电路中产生的电动势。用于计算电动势的常用设备是电压平衡电位计和普通检流计。从这两者中，可以物理地或机械地使用平衡电位计。

　　

　　一、热电偶传感器的工作原理

　　

　　该热电偶原理主要取决于三种效应，即塞贝克，珀尔帖和汤普森。

　　

　　1.见贝克效应

　　

　　这种影响发生在两种不同的金属之间。当热量提供给任何一根金属线时，电子流就会从热金属线流向冷金属线。因此，直流电会刺激电路。

　　

　　2.珀尔帖效应

　　

　　该珀尔帖效应与塞贝克效应相反。该效果表明，通过在两个不同导体之间施加电势变化，可以在两个不同导体之间形成温度差。

　　

　　3.汤普森效应

　　

　　这种效应表明，由于两种不同的金属固定在一起，并且如果它们形成两个接头，则电压会由于温度梯度而感应出导体的总长度。这是一个物理词，显示了确切位置处温度的速率和方向的变化。

　　

　　二、热电偶传感器的构造

　　

　　该设备的结构如下所示。它包括两条不同的金属线，并在连接端连接在一起。交界处被认为是测量的终点。结的末端分为三种类型，即不接地，接地和裸露的结。

　　

　　1.不接地的结

　　

　　在这种类型的连接中，导体与保护盖完全分开。该路口的应用主要包括高压应用工程。使用此功能的主要好处是可以减少杂散磁场的影响。

　　

　　2.接地结

　　

　　在这种类型的连接中，金属线以及保护盖都连接在一起。此功能用于测量酸性环境中的温度，并提供抗噪声的功能。

　　

　　3.裸结

　　

　　裸露的结适用于需要快速响应的区域。这种类型的结用于测量气体温度。用于制造温度传感器的金属基本上取决于温度的计算范围。

　　

　　通常，热电偶设计有两条不同的金属线，即铁和康铜，通过在称为热结的一个结处进行连接来构成检测元件。它由两个结点组成，一个结点通过电压表或变送器连接，其中冷结点和第二结点在一个称为热结点的过程中相关联。

　　

　　三、热电偶传感器的工作原理图

　　

　　热电偶的电路如下图所示。该电路由两种不同的金属组成。这些金属以建立两个结的方式连接在一起。金属通过焊接结合到结。

　　

　　令P和Q为热电偶的两个结点。T 1和T 2是结点的温度。由于结点的温度互不相同，因此在电路中会产生EMF。

　　

　　如果结点处的温度相等，则在电路中会产生相等且相反的EMF，零电流流过该电路。如果结点的温度变得不相等，则电路中会产生电势差。电路中感应出的EMF的大小取决于用于制造热电偶的材料的类型。流经电路的总电流通过测量设备进行测量。

　　

　　热电偶电路中的感应电动势由以下公式给出：热电偶方程其中Δθ–热电偶结与参考热电偶结之间的温差。a，b–常数

　　

　　四、热电偶传感器输出的测量

　　

　　从热电偶获得的输出EMF可以通过以下方法进行测量。

　　

　　1.万用表–这是一种测量热电偶输出EMF的简单方法。万用表连接到热电偶的冷端。万用表指针的偏转量等于流过万用表的电流。

　　

　　2.电位器–也可以借助直流电位器来测量热电偶的输出。

　　

　　3.带输出设备的放大器–从热电偶获得的输出通过放大器进行放大，然后馈入记录或指示仪表。

　　

　　五、热电偶传感器的优缺点：

　　

　　（1）热电偶的优点

　　

　　1.热电偶比其他温度测量设备便宜。

　　

　　2.热电偶具有快速的响应时间。

　　

　　3.温度范围广。

　　

　　（2）热电偶的缺点

　　

　　1.热电偶精度低。

　　

　　2.热电偶的重新校准很困难。