热电偶三种测温线路

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热电偶用于温度测量电路[总结]

热电偶用于温度测量电路[总结]

热电偶用于温度测量电路1.1热电偶工作原理:热电偶是一种感温元件,热电偶由两种不同成份的均质金属导体组成,形成两个热电极端。

温度较高的一端为工作端或热端,温度较低的一端为自由端或冷端,自由端通常处于某个恒定的温度下。

当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在塞贝克电动势—热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。

测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。

热电偶温度测量由如图所示三部分组成:⑴ 热电偶⑵ 毫伏测量电路或毫伏测量仪表⑶ 连接热电偶和毫伏测量电路的补偿导线与铜线图1-1热电偶温度测量电路:图1-2原理如图1-2所示,热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT 端输出。

它可作为A/D 转换接口芯片的模拟量输入。

第1级反相放大电路,根据运算放大器增益公式: 1111012L L O U R U R U ⨯-=⨯-=增益为10。

第2级反相放大电路,根据运算放大器增益公式:11101200561O O O VT U RW R U R RW U V ⨯+-=⨯+-===)( 增益为20。

总增益为200,由于选用的热电偶测温范围为0~200℃变化,热电动势0~10mV 对应放大电路的输出电压为0~2V 。

A/D 转换接口芯片最好用5G14433,它是三位半双积分A/D ,其最大输入电压为1999mV 和1999V 两档(由输入的基准电压VR 决定)。

我们应选择1999V 档,这样5G14433转换结果(BCD 码)和温度值成一一对应关系。

如读到的BCD 码为01、00、01、05,则温度值为101℃。

因此,用5G14433 A/D 芯片的话,你可以将转换好的A/D 结果(BCD 码)右移一位(除以10)后直接作为温度值显示在显示器上。

如果A/D 转换芯片用ADC0809,则在实验前期,应先做两张表格:一、放大电路的输出电压和温度的对应关系,一一测量并记录下来制成表格;二、ADC0809的转换结果(数字量)和输入的模拟电压一一对应关系记录下来并制成表格,然后将这两张表格综合成温度值和数字值的一一对应关系表存入系统内存中,最后,编制并调试实验程序,程序中将读到的A/D 转换结果(数字量)通过查表转换成温度值在显示器上显示。

实验九热电偶定标与测温

实验九热电偶定标与测温

图1
当组成热电偶的材料一定时,热电动势的大小仅与两接触点的温度差有 关。一般来说,热电动势和温度差的关系比较复杂,在温度差较小的情 况下,热电动势的大小近似与两接触点的温度差成正比,即:
其中t为热端温度,t0为冷端温度,c为热电偶常数,或称温差系数, 表示温差为10C时热电动势的大小,与组成热电偶的材料有关。
热电偶测温与定标热电偶测温线路如图2a测温时热电偶的冷端接头温度保持恒定通常放在冰水混合物中另一端与待测物体接触当两接触端温度不同时回路中就有热电动势产生用显示仪表显示热电动势的大小只要该热电偶的热电动势与温度的关系事先已知就可以由热电动势的大小确定待测温度值
实验九
热电偶定标与测温
现代大规模工业生产和各类工程技术中,几乎全都依靠 各类控制仪表或计算机实现自动控制和测量,为保证控制系 统的正常运行,必须随时随地将控制过程中的各类变量提供 给控制仪表或计算机。由于电信号具有控制方便、灵敏度高、 响应速度快,能动态测量和自动记录数据,便于存储和远距 离传输等优越性,因此,就经常需要将控制过程中的—些非 电学量转化为电学量输入到控制仪表或计算机,以实现自动 控制和测量,形成非电学量的电测法。热电偶测温就是将非 电学量的测量转化为电学量的测量方法之一,它是利用物理 上的热电势效应将温度的测量转化为热电动势的测量。 本实验介绍热电偶的测温原理和定标方法。
【பைடு நூலகம்
注 意 事 项

避免热电偶爱玷污,通常把热电偶放在试管 内。测量时热电偶要紧贴管底,不能悬空。

实 验 仪 器


实 验 内 容

用比较法校准康铜-铜热电偶
比较法,即利用一标准组分的热电偶与待定标热电偶测量同一温度, 标准组分热电偶的数据已知,即可确定待定标热电偶在不同温度下对应 的热电动势的大小,从而得出ε 和温度t关系曲线。

热电偶的测温

热电偶的测温

热电偶的测温1 设计目的利用热电偶进行温度测量。

2 设计要求①测温范围:0~200℃;②热电偶路数:2路切换;③A/D 输出,有具体电路参数。

3 原理分析3.1热电偶测温原理(1)定义:由两种导体组合而成,将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。

(2)测温原理:热电偶的测温原理是基于热电效应。

将两种不同材料的导体A 和B 串接成一个闭合回路,当两个接点1和2的温度不同时,如果T >0T (如下图热电效应),在回路中就会产生热电动势,进而在回路中产生一定大小的电流,此种现象称为热电效应。

热电动势记为AB E ,导体A 、B 称为热电极。

测量时将接点1置于测温场所感受被测温度,故称为测量端(或工作端,热端)。

接点2要求温度恒定,称为参考端(或冷端)。

ABTT 012图1 热电偶原理(3)热电效应:导体A 和B 组成的热电偶闭合电路在两个接点处分别有)(T E AB 与)(0T E AB 两个接触电势,又因为T >0T ,在导体A 和B 中还各有一个温差电势。

所以闭合回路总热电动势),(0T T E AB 应为接触电动势和温差电势的代数和,即:闭合回路总热电动势。

对于已选定的热电偶,当参考温度恒定时,总热电动势就变成测量端温度T 的单值函数,即)(),(0T f T T E AB 。

这就是热电偶测量温度的基本原理。

在实际测温时,必须在热电偶闭合回路中引入连接导线和仪表。

由一种均质导体组成的闭合回路,不论导体的横截面积,长度以及温度分布如何均不产生热电动势。

如果热电偶的两根热电极由两种均质导体组成,那么,热电偶的热电动势仅与两接点的温度有关,与热电偶的温度分布无关;如果热电极为非均质电极,并处于具有温度梯度的温场时,将产生附加电势,如果仅从热电偶的热电动势大小来判断温度的高低就会引起误差。

3.2热电偶冷端处理及补偿热电偶的热电势大小与材料和两电极接点的温度有关,因此只有在热电极材料一定和冷端温度0T 保持恒定的条件下,其热电势才是其热端温度T 的单值函数。

LM321,LM308热电偶应用电路(温度检测电路)

LM321,LM308热电偶应用电路(温度检测电路)

LM321,LM308热电偶应用电路(温度检测电路) [收藏]上传者:dolphin浏览次数:2226分享到:0关键词:LM321LM308热电偶应用温度检测现在,温度传感器全部使用了铂测温电阻,但在300℃以上时,用热电偶会更方便。

在使用热电偶方面的要点是,镍铬一镍铝热电偶(JIS符号:K)、铜-康铜热电偶(JIS 符号:T)有40μV/℃感应电势,极其微小,以及需要冷接点补偿等两点。

图1介绍巧妙地排除了这两点的有趣电路。

这竖际半导体公司的应用电路,前置放大器LM321A利用在补偿电压和补偿漂移之间有明确的相互关联,故意使它产生补偿电压,并取代冷接点补偿器。

图1使用军用级的LM121A和LM108A,但可以分别用LM321A和LM308A替换。

实际上组装了这个电路,并能良好地进行工作。

图1 冷接点补偿方法图2是使用传统方法的热电偶放大器。

冷接点补偿使用二极管的正向电压。

这里,使用齐纳二级管。

使用的运算放大器为LM308A,所以有5μV/℃补偿漂移,若周围温度变化8℃则产生1℃的误差,好像不太合适。

但是,由二极管的室温保证,只这部分好也不能综合改善。

当然,如果注意选择二级管,而且应当使用补偿漂移更好的运算放大器,图3就是这种情况的电路。

图2 标准冷接点补偿放大器如果把LM308A和LM321A组合在一起,就可以期待得到0.3μV/℃左右的补偿漂移。

若把换算成温度,即使周围温度变动20℃,误差也达不到0.2℃这样的好结果。

可是为了实现这个指标,必须注意二极管和端子板的电路做成等温度。

因此,使用T热电偶和K热电偶的电路,不能希望得到图3更好的效果。

图3 用于更精密的用途不用说,对于冷接点补偿的精度已变成关健问题,所以,一般测量精度不能提高。

为此,对于高精密的用途,无论如何也不得不采用铂。

2线、3线、4线热电阻测温原理有何区别

2线、3线、4线热电阻测温原理有何区别

2线、3线、4线热电阻测温原理有何区别作者:不详来源:网上收集更新日期:2009-6-10 阅读次数: 306与热电阻连接的检测设备(温控表、PLC输入等)都有四个接线端子。

I+、I-、V+、V-。

其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。

4线就是从热电阻两端引出4线,和4个端子连接。

3线就是引出3线,这需要检测设备方的I-\V-短接。

2线就使引出2线,这需要检测设备方的I-\V-、I+/V+短接。

测温原理都一样,只是接线区别测温原理都一样,只是接线区别。

应该说,电流回路和电压测量回路是否分开接线的问题。

2线,电流回路和电压测量回路合二为1,精度差。

3线,电流回路的参考位和电压测量回路的参考位为一条线。

精度稍好。

4线,电路回路和电压测量回路独立分开,精度高,但费线。

热电阻目录[隐藏]热电阻的信号连接方式热电阻的结构热电阻测温系统的组成热电偶和热电阻的区别热电阻简介热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。

它的主要特点是测量精度高,性能稳定。

其中铂热电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。

金属热电阻的感温元件有石英套管十字骨架结构,麻花骨架结构得杆式结构等。

金属热电阻常用的感温材料种类较多,最常用的是铂丝。

工业测量用金属热电阻材料除铂丝外,还有铜、镍、铁、铁—镍、钨、银等。

薄膜热电阻是利用电子阴极溅射的方法制造,可实现工业化大批量生产。

其中骨架用陶瓷,引线采用铂钯合金。

热电阻材料热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。

热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

热电阻种类1)普通型热电阻从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。

热电偶测温电路原理

热电偶测温电路原理

热电偶测温电路原理
热电偶是一种常用的温度传感器,它基于热电效应原理实现温度测量。

热电偶由两种不同材料组成的导线焊接在一起,形成一个闭环热电回路。

热电偶的工作原理基于热电效应,即不同材料之间产生的温差与电压之间存在一定的关系。

当热电偶的两端温度不一致时,材料之间的温差会导致电子在两种材料之间发生扩散,从而产生电势差。

这个电势差可以通过电路进行测量和分析,从而得到热电偶的温度。

热电偶测温电路一般包括一个伏特计(电压测量仪)和一个连接热电偶的电缆。

电缆的一端连接到热电偶的焊接点,并通过螺丝固定。

另一端连接到伏特计上的输入端口。

当热电偶两端的温度不一致时,热电偶会产生一个电势差,此时伏特计会测量到一个相应的电压信号。

伏特计可以将电压信号转换为温度值,并通过显示屏或传输到其他设备进行进一步处理。

为了保证测量的准确性和可靠性,热电偶测温电路通常需要进行冷端补偿。

冷端补偿是通过将一个温度传感器(通常是一个铜-铳热电偶)连接到测量回路的冷端,以便测量环路中的环境温度并进行修正。

总结而言,热电偶测温电路利用热电效应原理,通过检测热电
偶两端的电势差来测量温度。

该电势差可以通过电压测量仪进行检测和转换为温度值。

冷端补偿则可以提高测量的准确性。

Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度地影响

Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度地影响

[图文]Pt100热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温精度的影响1、Pt100热电阻的三种接线方式在原理上的不同:二线制和三线制是用电桥法测量,最后给出的是温度值与模拟量输出值的关系。

四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。

2、Pt100热电阻的三种接线方式对测量精度的影响连接导线的电阻和接触电阻会对Pt100铂电阻测温精度产生较大影响,铂电阻三线制或者四线制接线方式能有效消除这种影响。

与热电阻连接的检测设备(温控仪、PLC输入等)都有四个接线端子:I+、I-、V+、V-。

其中,I+、I-端是为了给热电阻提供恒定的电流,V+、V-是用来监测热电阻的电压变化,依次检测温度变化。

请参阅下图:(1)四线制就是从热电阻两端引出4线,接线时电路回路和电压测量回路独立分开接线,测量精度高,需要导线多。

(2)三线制就是引出三线,Pt100B铂电阻接线时电流回路的参端和电压测量回路的参考为一条线(即检测设备的I-端子和V-端子短接)。

精度稍好。

(3)两线制就使引出两线,Pt100B铂电阻接线时接线时电流回路和电压测量回路合二为一(即检测设备的I-端子和V-端子短接、I+端子和V+短接短接)。

测量精度差。

文档铂热电阻的接线造成温度失真现象的研究[ 录入:tai-yan |时间:2007-07-24 00:44:20 | 作者: | 来源:采集所得 | 浏览:158次 ]摘要: 项目推广中发现很多矿井主通风机的监测温度经常出现不同程度的虚高现象, 分析其原因是测温线路的接线引起了较大的温度误差。

文章对测温线路进行了理论分析, 并通过实验得出导线电阻的大小对温度影响的关系。

0 引言PT100(铂热电阻) 温度传感器具有精度高、测温范围宽、使用方便等优点, 在工业过程控制和测量系统中得到了广泛的应用。

用铂热电阻测温时, 将铂热电阻接入二次仪表, 例如巡检仪温度模块等, 通过二次仪表测量出铂热电阻的阻值,从而算出温度。

热电偶测温电路

热电偶测温电路

热电偶测温电路
热电偶测温电路是一种常用于测量温度的电路,它基于热电效应原理。

热电偶测温电路由热电偶、放大器和数字转换器组成。

热电偶是由两种不同金属导线组成的温度传感器,它们的接触点被称为热电接头。

当接头处温度发生变化时,两种金属之间的温差将产生电动势。

这个电动势信号非常微弱,通常在几微伏(μV)到几毫伏(mV)的范围内。

为了能够测量和放大这个微弱的信号,需要通过放大器进行信号放大。

放大器可以将微弱的电压信号放大到适合于数字转换的范围,以便进行后续处理。

数字转换器将放大后的电压信号转换为数字信号,通常使用模数转换器(ADC)来实现。

ADC将连续变化的模拟电压信号转换为离散的数字表示,以便于数字电路进行处理和存储。

通过将数字信号输入到计算机或显示设备上,可以得到实时的温度测量值,并进行数据处理和记录。

热电偶测温电路具有简单、可靠、精度高等特点,广泛应用于工业控制、实验室仪器、医疗设备等领域。

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热电偶三种测温线路 1 典型线路
热电偶测温的典型线路不同于防爆热电偶
是动圈表与冷端补偿器配套使用的线路.为与自
动电子电位差计配套使用的线路(注意,自动电
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
Hale Waihona Puke 子电位差计内部有补偿桥路)。 2 正向串接
热电偶正向串联连接.它是各个同型号热电 偶的正、负极串联连接而成的。热电偶显示仪表
总的输入热电势为:
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
E=Eab(t1,to)+Eab(t2,t0) 可见,用正向串联线路去测同一温度,则显
示仪表的总输入热电势 E=2Eab(t,to),这样可以
提高仪表的灵敏度。用多个同型号热电偶正向串 联组成的热电偶称之为热电堆.它可应用在辐射
1c07f0cd1 热电偶
式高温计中.以测量微小温度变化并获得较大的
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
热电势输出。 3 反向串接
将同型号热电偶的同名极(负或正极)相连,
这就是热电偶的反向串联。
这样组成的热电偶称为微差热电偶。它的抽
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
出热电势为 △E=E(t1,t0)一 E(t2,t0)二 E(t1,t2)
因此,E 反应了两个测温点(t1,t1)的温 度差。这里要求,使用热电偶的型号及冷断温度
t0 必须相同.且其热电偶的热电特性为线性。如
察,吃掉。我的父亲工作很忙根本无暇顾及我,因为我是家里的独子父亲总是想
镍铬一镶硅热电偶。
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