Lesson03温度检测仪表A
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《温度检测仪表》课件
无线化
总结词
无线化是温度检测仪表未来发展的重要趋势之一。
详细描述
无线温度检测仪表无需布线，安装方便，可以快速部署在各种复杂环境中。同时，无线传输技术可以 实现远程实时监测和数据共享，方便用户随时随地掌握温度情况。无线温度检测仪表的出现，大大提 高了测温的灵活性和便利性，为工业生产和科学研究带来了极大的便利。
域。
集成温度传感器工作原理
集成温度传感器是一种将温度传感器与信号处理电路集成在一起 的集成电路。常见的集成温度传感器有模拟输出和数字输出两种 类型。
模拟输出型集成温度传感器通过模拟电路将温度信号转换为电压 或电流信号输出；数字输出型集成温度传感器则将温度信号转换 为数字信号输出。
集成温度传感器具有体积小、精度高、线性度好等优点，适用于 各种小型化、智能化的测温系统。
农业种植的温度监控
总结词
在农业种植中，温度对作物的生长具有重要影响，温度检测仪表用于监测和控 制温室的温度，提高作物的生长速度和产量。
详细描述
在温室种植中，温度检测仪表可以对温室内外的温度进行实时监测，根据作物 生长的需求自动调节温室内的温度，创造适宜的生长环境，提高作物的产量和 品质。
医疗领域的温度监测
温度检测仪表广泛应用于工业生产、 科学研究、医疗健康等领域，是现代 工业和科技发展的重要支撑。
温度检测仪表的分类
按照工作原理，温度检测仪表可分为热电偶温度计、热电阻温度计、红外线温度计 等。
按照测量范围，温度检测仪表可分为低温、常温、高温等不同类型，以满足不同应 用场景的需求。
按照输出信号，温度检测仪表可分为模拟输出和数字输出两种类型，模拟输出主要 用于连续监测，数字输出则便于数据记录和处理。
科研实验的温度控制
仪表基础知识——温度检测及仪表
1.温度检测及仪表1.1温度的表示方法1.温度温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产和科学实验中最普遍、最重要的热工参数之一。
物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关。
任何一种化工生产过程伴随着物质的物理和化学性质的改变，必然会发生能量的变换和转化。
因此，温度的测量是保证化工生产正常进行，确保产品质量和安全生产的关键环节。
温度不能直接测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特征进行间接测量。
根据热平衡原理，任意两个冷热程度不同的物体相接触，必然要发生热交换现象，当两者达到热平衡状态时，选择物体与被测物体温度相等。
通过对选择物体某一物理量（如液体的体积，导体的电量等）的测量，就可以定量地得出被测物体的温度数值。
这就是接触测温法，也可以利用热幅射原理和光学原理等进行非接触测温。
2.温标为了保证温度量值的统一和准确，应该建立一个用来衡量温度的标准尺度，简称温标。
它规定了读数的起点（零点）和测量温度的基本单位。
各种温度计的刻度数值均由温标确定。
目前国际上采用较多的温标是摄氏温标和国际温标。
我国法定温度测量单位也采用这两种温标。
在有一些国家还采用华氏温标和热力学温标。
（1）摄氏温标。
摄氏温标是将标准大气压下水的冰点定为零度，水的沸点定为100度。
在0～100间分成100等份，每一等份为1摄氏度，单位为℃。
（2）华氏温标。
华氏温标规定在标准大气压下，纯水的冰点为32度，沸点为212度，中间划分180等份，每一等份为1华氏度，单位为℉。
（3）热力学温标。
热力学温标又称开氏温标，是一种纯理论性温标。
它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，它是以热力学第二定律为基础，与测温物体的任何物理性质无关的一种温标。
（4）国际温标。
国际温标是一种能够用计算公式表示的既紧密接近热力学温标，使用又简便的温标。
它是一个国际协议性温标。
根据国际温标规定，热力学温度是基本温度，用符号T 表示，单位为开（K）。
温度检测仪表
T T0
A
B
dT
kT e
ln
N AT N BT
k T0 e
ln
N B T0 N AT0
T T0
A
B
dT
kT e
ln
N AT N BT
k T0 e
ln
N AT0 N BT0
T T0
A B
dT
eAB T eAB T0
T
T0
B
A dT
EAB T ,T0
热电势的测量(讨论)
EAB(t,t0)=?
kT e
ln
N AT N BT
kT0 e
ln N BT0 N AT0
kT e
ln
N AT N CT
N CT N BT
kT0 e
ln
N BT0 N CT0
N CT0 N AT0
eAC T eAC T0 (eBC T eBC T0 ) E AC T ,T0 E BC T ,T0
不同型号的热电偶需要用不同的补偿导线； 热电偶和补偿导线的二个接点要保持同温； 补偿导线有正负极，分别与热电偶的正负极
相连
补偿导线合金丝
热电偶温度计 E=EK(t,tc)+EK(tc,t0)
热电偶的使用——自由端温度补偿
1、计算修正
定律3：中间温度定律—E(t,0)=E(t,t0) + E(t0,0)
一般选用一种价格比较便宜，而热电势与热 电偶的电势相近的特殊导线来代替。这种导 线为“补偿导线”。
热电偶的使用——补偿导线
现场
E=EAB(t,t0’)+EA’B’(t0’,t0)= EAB(t,t0’)+EAB(t0’,t0)=EAB(t,t0)
《温度测量仪》课件
存储环境
软件更新与升级
将温度测量仪存放在干燥、无尘、无强烈 震动的环境中，以延长其使用寿命。
关注生产厂家的软件更新和升级信息，及 时进行软件更新和升级，以提高温度测量 仪的性能和稳定性。
04
温度测量仪的发展趋势
高精度测温技术的发展
01
高精度测温技术是指通过采用先 进的传感器和测量电路，实现温 度测量的高精度和高可靠性。
光学式温度测量仪
利用光学原理，通过光束 的折射、反射等特性来测 量温度。
温度测量仪的应用领域
工业生产
在工业生产过程中，需要对各种Leabharlann 设备和工艺进行温度监测和控制
，以确保产品质量和生产安全。
01
科学研究
02 在科学研究中，温度是重要的物
理量之一，需要进行精确的温度
测量和记录。
医疗保健
在医疗保健领域，体温是常见的
《温度测量仪》PPT课件
CONTENTS
• 温度测量仪简介 • 温度测量仪的工作原理 • 温度测量仪的选购与使用 • 温度测量仪的发展趋势 • 温度测量仪的实际应用案例
01
温度测量仪简介
温度测量仪的定义
温度测量仪
是一种用于测量物体或环 境温度的仪器。它可以分 为接触式和非接触式两种
类型。
接触式温度测量仪
详细描述
通过使用温度测量仪，农民可以监测 大棚内、土壤中、灌溉水的温度，合 理调节温度，促进作物的生长和发育 ，提高农作物的产量和品质。
医疗领域中的温度测量
总结词
医疗领域中，体温是重要的生理参数之一，温度测量仪用于监测患者体温，辅 助医生诊断和治疗疾病。
详细描述
在临床护理中，体温的监测对于评估患者的病情和治疗效果具有重要意义。温 度测量仪能够实现快速、准确的体温测量，为医生提供可靠的诊断依据。
温度测量仪表
1、温度测量仪表
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体 随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数 值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量 温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、 摄氏温标、热力学温标等。
华氏温标（oF）：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为 212度，中间划分180等分；
热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、 反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信 号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进 行补偿，经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系 的4～20mA的恒流信号。 热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线 性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电 路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后， 再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差，最后放大 转换为4～20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于 电偶断丝而使控温失效造成事故，变送器中还设有断电保护 电路。当热电偶断丝或接解不良时，变送器会输出最大值 （28mA）以使仪表切断电源。
1.3、热电阻
1.3.5、测温系统的组成
一般由热电偶、补偿导线和显示仪表（包含冷端补偿） 等组成。必须注意以下三点： ①型号相配； ②极性不能接错； ③补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃ 。 显示仪表包括：转换电路（变送器）、显示单元等
1.3、热电阻
1.3.5、测温系统的组成
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪 表等组成。必须注意以下两点： ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致 ②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制 接法。
压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时必须遵循先压 力后温度的次序，两者间距不得小于150mm（规范规定）。 通称我们两者安装间距为200mm，其遵循的原则是便于热 电阻及针型阀的拆卸。套管在定位时还需遵循在管线的中心 线上，扩大管上套管的定位应在中心线及斜度为45º的位置， 其方向应是逆着油流的方向。 扩大管上的热电阻在安装时应将接线口朝下方，防止雨水倒 灌。安装前应将套管内充满洁净的变压器油，在旋紧热电阻 时不得旋转接线端头部，以防接线端子脱落。 2、接线方式
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体 随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数 值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点（零点）和测量 温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、 摄氏温标、热力学温标等。
华氏温标（oF）：在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为 212度，中间划分180等分；
热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、 反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信 号转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进 行补偿，经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系 的4～20mA的恒流信号。 热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线 性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电 路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后， 再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差，最后放大 转换为4～20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于 电偶断丝而使控温失效造成事故，变送器中还设有断电保护 电路。当热电偶断丝或接解不良时，变送器会输出最大值 （28mA）以使仪表切断电源。
1.3、热电阻
1.3.5、测温系统的组成
一般由热电偶、补偿导线和显示仪表（包含冷端补偿） 等组成。必须注意以下三点： ①型号相配； ②极性不能接错； ③补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃ 。 显示仪表包括：转换电路（变送器）、显示单元等
1.3、热电阻
1.3.5、测温系统的组成
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪 表等组成。必须注意以下两点： ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致 ②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制 接法。
压力取源部件与温度取源部件在同一管段上时必须遵循先压 力后温度的次序，两者间距不得小于150mm（规范规定）。 通称我们两者安装间距为200mm，其遵循的原则是便于热 电阻及针型阀的拆卸。套管在定位时还需遵循在管线的中心 线上，扩大管上套管的定位应在中心线及斜度为45º的位置， 其方向应是逆着油流的方向。 扩大管上的热电阻在安装时应将接线口朝下方，防止雨水倒 灌。安装前应将套管内充满洁净的变压器油，在旋紧热电阻 时不得旋转接线端头部，以防接线端子脱落。 2、接线方式
第三章第五节温度检测及仪表
(2).插入第三种导线的问题 用热电偶测温时,需接仪表来测热电势,而仪表要远 离测温点,这就需接第三种导线C。热电偶回路中接 入连接导线C,就构成新的接点,但不影响热电偶的 总热电势。
(2).插入第三种导线的问题: 如右(a)图:新的接点为3点和4点,两点的温度相同为
t1,则总热电势E(t,t0)为： E(t,t0)=eAB(t)+eBC(t1)+eCB(t1)+eBA(t0) = eAB(t)+eBC(t1)- eBC (t1)+ eBA(t0) = eAB(t)+ eBA(t0) = eAB(t)- eAB(t0) 可见,与没有接入第三种导线时 总热电势相等。
三、热电阻温度计
原理: 利用金属导体的电阻随温度的变化而变化 的原理来测温。
特点:在300℃下的灵敏度高于热电偶,在中、低温 (-200℃~650℃)的测量中得到了广泛应用。 组成:热电阻(感温元件).显示仪表(不平衡电桥或 平衡电桥).连接导线。连接导线采用三线制接法。 1.测温原理:测温元件(金属导体)的电阻随温度的 变化而变化的特性来测温的,电阻值与温度关系：
解:查表得:E(30,0)=1801µV, 则:E(t,0)= E(t,30)+ E(30,0)= 66982+1801=68783µV 查表得: E(900,0)= 68783µV, 即实际温度为t=900 ℃。 而不是66982µV对应的温度t’再加上30℃。
E(870,0)=66473µV, E(880,0)=67245µV 66982µV对应的温度t’→ t’ =870+(66982-66473)/(67245-66473)×10=876.6℃
温度相同。同理,如果回路中串接多 种导线,只要引线两端的温度相同, 就不影响热电偶所产生的热电势值。
温度检测方法及仪表PPT课件
端温度t0=20℃，测得热电势
为7.32 mv，求被测对象的实际温度t 。
解
由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv
则 E (t, 0) = E (t, t0)+E (t0, 0) = 7.32 + 0.113
= 7.434 mv
再查分度表得其对应的被测温度t = 808℃
➢应用热电效应测温
测量原理
热电极
两种不同的金属A和B构成闭合回路 当两个接触端 T﹥ T0时，回路中会产生热电势
热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定
温度检测方法及仪表
闭和回路总电势
AB (t)
A (t, t0 )
A
B
B (t, t0 )
AB (t0 )
AB (t, t0 ) AB (t) B (t, t0 ) AB (t0 ) A (t, t0 )
温度检测方法及仪表
使用补偿电桥注意问题
根据各类热电偶的型号选择配套的补偿电桥 注意补偿温度的起点 在20℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到20℃ 在0℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到0℃ 补偿是相对的，以此有一定误差
温度检测方法及仪表
热电偶结构
为保证热电偶的正常工作，热电偶的两极之间以及与保护套管之 间都需要良好的电绝缘，而且耐高温、耐腐蚀和冲击的外保护套 管也是必不可少的。
温度检测方法及仪表
冷端温度补偿 问题引出
解决方法
热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0℃时的 热电势-温度关系，与热电偶配套使用的显示仪 表就是根据这一关系进行刻度的。
0℃恒温法 冷端温度修正法 仪表机械零点调整法 补偿电桥法
温度检测方法及仪表
0℃恒温法
为7.32 mv，求被测对象的实际温度t 。
解
由分度表查得 E (20,0 ) = 0.113 mv
则 E (t, 0) = E (t, t0)+E (t0, 0) = 7.32 + 0.113
= 7.434 mv
再查分度表得其对应的被测温度t = 808℃
➢应用热电效应测温
测量原理
热电极
两种不同的金属A和B构成闭合回路 当两个接触端 T﹥ T0时，回路中会产生热电势
热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定
温度检测方法及仪表
闭和回路总电势
AB (t)
A (t, t0 )
A
B
B (t, t0 )
AB (t0 )
AB (t, t0 ) AB (t) B (t, t0 ) AB (t0 ) A (t, t0 )
温度检测方法及仪表
使用补偿电桥注意问题
根据各类热电偶的型号选择配套的补偿电桥 注意补偿温度的起点 在20℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到20℃ 在0℃平衡，须把显示仪表的机械零点预先调整到0℃ 补偿是相对的，以此有一定误差
温度检测方法及仪表
热电偶结构
为保证热电偶的正常工作，热电偶的两极之间以及与保护套管之 间都需要良好的电绝缘，而且耐高温、耐腐蚀和冲击的外保护套 管也是必不可少的。
温度检测方法及仪表
冷端温度补偿 问题引出
解决方法
热电偶的分度表所表征的是冷端温度为0℃时的 热电势-温度关系，与热电偶配套使用的显示仪 表就是根据这一关系进行刻度的。
0℃恒温法 冷端温度修正法 仪表机械零点调整法 补偿电桥法
温度检测方法及仪表
0℃恒温法
温度测量仪表
作为补偿导线必须满足以下条件。即在 冷端可能温度变化范围内（0~100℃），补 偿导线的热电势特性和工作热电偶相同。
每一种热电偶都有相应的补偿导线，并 有整复及之分，因此，在使用的时候不能接 错，否则将造成测量误差。
常用的补偿导线见下表：
配用热电 补偿导线 补偿导线正极 偶分度号 型号
材料 颜色
S
eA`A(T0）=0 所以
ET=eAB(T1)+eBA(T2) =eAB(T1）-eAB(T2） 必须说明：若连接导线为普通铜导线，则必须保证
两热电偶的冷段温度相等，否则测量结果不准确。
1.4.3测量平均温度的测量电路 测量平均温度的方法通常用几支同型号的热电偶并
联在一起，如图所示：
1
2
3
图中要求三支热电偶均工作在特性曲线的线性部分， 则指示仪表中的读数值为三支热电偶输出的平均值。
E（t，0）=32.29+1.20=34.49Mv
再根据分度表查得电势 34.29 对应829.6度，此值 则为真实温度值。
（3）电桥补偿法。
利用热电偶的热电势随冷端温度的升高而减少的特 点，若在热电偶电路中串
入不平衡电桥亦称冷端补偿
器，进行电势补偿，如图：
具有补偿电桥的热电偶回路 1-热电偶；2-补偿导线；3-铜导线； 4-指示仪表；5-冷端补偿器
一样，否则将产生测量误
差。此时，仪表G即可测
得T1、T2间的温度差，证
明如下：
1
2
回路内的总电势ET为：
ET=eAB(T1)+eBB`(T0)+eBB`(T`0)+eBA(T2)
+eAA`(T`0)+eAA`(T0)
因为补偿导线A`、B`的热电特性与热电偶A、B相同， 所以可以认为：
每一种热电偶都有相应的补偿导线，并 有整复及之分，因此，在使用的时候不能接 错，否则将造成测量误差。
常用的补偿导线见下表：
配用热电 补偿导线 补偿导线正极 偶分度号 型号
材料 颜色
S
eA`A(T0）=0 所以
ET=eAB(T1)+eBA(T2) =eAB(T1）-eAB(T2） 必须说明：若连接导线为普通铜导线，则必须保证
两热电偶的冷段温度相等，否则测量结果不准确。
1.4.3测量平均温度的测量电路 测量平均温度的方法通常用几支同型号的热电偶并
联在一起，如图所示：
1
2
3
图中要求三支热电偶均工作在特性曲线的线性部分， 则指示仪表中的读数值为三支热电偶输出的平均值。
E（t，0）=32.29+1.20=34.49Mv
再根据分度表查得电势 34.29 对应829.6度，此值 则为真实温度值。
（3）电桥补偿法。
利用热电偶的热电势随冷端温度的升高而减少的特 点，若在热电偶电路中串
入不平衡电桥亦称冷端补偿
器，进行电势补偿，如图：
具有补偿电桥的热电偶回路 1-热电偶；2-补偿导线；3-铜导线； 4-指示仪表；5-冷端补偿器
一样，否则将产生测量误
差。此时，仪表G即可测
得T1、T2间的温度差，证
明如下：
1
2
回路内的总电势ET为：
ET=eAB(T1)+eBB`(T0)+eBB`(T`0)+eBA(T2)
+eAA`(T`0)+eAA`(T0)
因为补偿导线A`、B`的热电特性与热电偶A、B相同， 所以可以认为：