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热电偶

定义热电偶是一种用来测量温度。这些是有源传感器当他们工作的能量转换原则时。它不需要任何权力来操作。

这些基本上是温度传感器测量温度的形式EMF。要制成热电偶对,必须使用某种金属组合。这些金属的组合是如此的选择以至于a电动势线性上升由此制作升温电路。

适用于以下温度的测量1400˚C.。

热电偶工作原理

热电偶的原则原理塞贝克效应。现在这个问题出现了什么是塞贝克效应?

当不同材料的金属在两端连接时。每一个有不同的结温度比另一个,一个电位差在电路中诱导。这样电路中就产生了电流。

塞贝克效应

热电偶的情况也是如此,我们将在下一节中讨论。

热电偶的结构细节

正如我们已经讨论过的,它由两种不同材料的金属线组成。材料的选择依据被测温度范围、材料的暴露环境、其稳定性、机械强度等。

根据热电偶的应用,将其接点仅分为三类

热电偶的结排列

  1. 接地连接—在接地结中,两根金属线与保护层焊接在一起。这种类型的接点是热电偶用来测量腐蚀环境中的温度。
  2. 未接地的交界处-这里,与保护护套的传导完全隔离。在高压应用场合,采用不接地接点。
  3. 暴露的交界处-每当需要测量气体的温度时,就使用暴露结。这些也用于需要快速响应的地方。

热电偶不能使用裸导体,除非大气条件允许它们使用。当测量温度低并且大气是非腐蚀性时,条件可以是件。通过降低测量结的质量,可以减少热电偶的灵敏度。

热电偶的工作

使用2个不同的金属电线创建两个连接,我们之前讨论过。铁康铜热电偶

正如我们在图中所看到的,点A和B表示两个结和结的温度由T表示1和T2。这个温度差异在两个结点之间生成EMF.在电路中。电路中产生的电压非常小,并以毫伏测量。

当。。。的时候温度两个结点的等于,它将产生相等且相反的电动势,相互抵消,从而引起没有当前的流过电路。

流过电路的总电流取决于电路中引起的EMF。又取决于两个连接的温差。

在热电偶诱导的EMF由 -EQ1.

:∆θ=热结和参考结之间的温差。

a, b =常数

通常,与'b'相比,'a'的值非常大
因此,EMF由 -EQ2.

或EQ3.

热电偶输出测量

器件中产生的电动势是由测量结和参考结之间的温度差造成的。输出可以通过以下方法测量-

Millivoltmeter.-在参考结处连接毫伏表来测量其温度是最简单的方法。的偏转是成比例的到了当前的流过电路。

电位计- 常见的温度测量方法是在电位器的帮助下。在平衡状态下,从正在测量EMF的电路中没有抽出电流。

具有输出设备的放大器- 廉价和紧凑的直流放大器是通过使用晶体管和集成电路进行的。的输出热电偶的放大通过放大器并被馈送到指示装置。但在这种情况下,需要一个辅助电源。

热电偶的类型

这些被归类为类型的热电偶

基金金属热电偶-在这类热电偶中,基本金属是由普通廉价的材料制成的,如镍、铁、铜。

以下类型属于这个类别-

  • K型热电偶- 它包括镍铬或镍 - 氧化铝。它是最常用的。它廉价且具有宽的温度范围,同时提供准确性和可靠性。它具有温度范围-330年到2300年⁰F。它的电线颜色代码是黄色和红色。
  • 型j热电偶- 它包括铁/康铜。它允许较小的温度范围,在较高的温度下寿命较短。由于氧化问题与铁有关,在氧化环境中使用这种类型的热电偶时,必须采取一些预防措施。它的温度范围介于两者之间32到1400⁰F和电线颜色代码是白色和红色的。
  • T型热电偶- 这些包括铜和康铜。这类热电偶非常稳定,用于低温应用,如低温学。T型热电偶的温度范围介于两者之间-330到700˚F.它的电线颜色代码是蓝色和红色。
  • E型热电偶-它由镍铬/康铜。在适度的温度下,与k型和型型相比,它提供更高的稳定性。这种类型的热电偶在所有常用的热电偶中具有最高的EMF VS温度值。温度范围在于-330年到1600年⁰F电线颜色代码是紫色和红色。
  • N型热电偶-它由Nicrosil / Nisil。它的价格稍贵,精度和温度限制几乎与K型相似。温度范围介于两者之间32到2300⁰F和电线颜色代码是橙色和红色。

贵金属热电偶- 它具有承受高温并由昂贵的材料组成的能力。

以下类型属于这个类别-

  • S型热电偶-它由铂铑 - 10%/铂金。它主要用于高温应用。但由于高稳定性,可用于较低的温度应用。它主要用于生物技术产业。
  • R型热电偶-这些是由铂铑-13%/铂金。它比S型贵,因为它含有更多比例的铑,它的性能几乎与S型相似。
  • B型热电偶-这些是由铂铑- 30%/铂铑-6%。众所周知,它是所有热电偶中温度极限最高的热电偶。它在高温下提供了最高的稳定性和准确性。

热电偶的优点

  1. 为了方便地测量某一点的温度,它总是一个更好的电路。
  2. 与电阻温度计相比,这些更便宜。
  3. 与其他设备相比,它们更适合记录温度的快速变化。

热电偶的缺点

  1. 在精密工作的情况下,由于与其他设备相比,它们的精度较低,所以不被广泛使用。
  2. 在使用贵金属的情况下,它们需要额外的保护管,其必须进行化学惰性和真空。

非热电偶材料也可用作接线块或接头,直到这些设备没有温度梯度。

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