热电式温度传感器作业与习题
第九章热电偶传感器习题及答案
第九章热电偶传感器习题及答案LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020第九章热电偶传感器一、单项选择题1）正常人的体温为37︒C，则此时的华氏温度约为______，热力学温度约为______。
A. 32F，100KB. 99F，236K C .99F，310K D. 37F，310K2）_____的数值越大，热电偶的输出热电势就越大。
A. 热端直径B. 热端和冷端的温度C. 热端和冷端的温差D. 热电极的电导率3）测量钢水的温度，最好选择______热电偶；测量钢退火炉的温度，最好选择_____热电偶；测量汽轮机高压蒸气（200︒C左右）的温度，且希望灵敏度高一些，选择______热电偶为宜。
A. RB. BC. SD. K E .E4）测量CPU散热片的温度应选用______型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用______型的热电偶；测量100m深的岩石钻孔中的温度，应选用______型的热电偶。
A. 普通B.铠装C. 薄膜D. 热电堆5）在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是______。
A. 补偿热电偶冷端热电势的损失B. 起冷端温度补偿作用C. 将热电偶冷端延长到远离高温区的地方D. 提高灵敏度二、分析与问答1、简述热电偶与热电阻的测量原理的异同。
2、设一热电偶工作时产生的热电动势可表示为E AB(t , t0)，其中A、B、t、t0各代表什么意义t0在实际应用时常应为多少3、用热电偶测温时，为什么要进行冷端补偿冷端补偿的方法有哪几种三、计算题1、用一K型热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得此时的热电动势为，求被测的温度大小？2、用一K型热电偶测钢水温度，形式如图示。
已知A、B分别为镍铬、镍硅材料制成，A`、B`为延长导线。
问：1）满足哪些条件时，此热电偶才能正常工作？2）A、B开路是否影响装置正常工作原因3）采用A`、B`的好处？4）若已知t01=t02=40℃，电压表示数为，则钢水温度为多少？5）此种测温方法的理论依据是什么？3、试说明下面各图中分别是测量哪些被测温度量？习题答案：一、单项选择题1）C 2）C 3）A D E 4）C A B 5）A二、分析与问答题1、二者相同点：都能测温度且只能直接测温度量不同点：热电阻传感器原理为阻值大小变化对应温度变化，而热电偶传感器为热电动势大小变化对应温度变化2、A、B——两热电极T——热端温度，即被测温度t0————冷端温度t0常应为0℃3、因工作现场常常缺乏使热电偶传感器的冷端保持在0℃的条件三、计算题1、E AB（t0，t）= E AB（t0，t n）+ E AB（t n，t）即E AB（0，t）= E AB（0，40℃）+ E AB（40℃，t）查表，得E AB（0，40℃）=所以E AB（0，t）=+=（mV）查表，得t=740℃2、1）t01=t02，t n1=t n22)不影响。
《传感器与检测技术》第二版部分计算题解答
第一章 传感器与检测技术概论作业与思考题1．某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm 时，位移测量仪的输出电压由减至，求该仪器的灵敏度。
依题意：已知X 1=4.5mm ； X 2=5.5mm ； Y 1=； Y 2=求：S ；解：根据式（1-3） 有：15.45.55.35.21212-=--=--=∆∆=X X Y Y X Y S V/mm 答：该仪器的灵敏度为-1V/mm 。
2．某测温系统由以下四个环节组成，各自的灵敏度如下：铂电阻温度传感器：Ω/℃；电桥：Ω；放大器：100（放大倍数）；笔式记录仪：0.1cm/V求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。
所对应的温度变化值。
依题意：已知S 1=Ω/℃； S 2=Ω； S 3=100； S 4=0.1cm/V ； ΔT=4cm求：S ；ΔT解：检测系统的方框图如下：（3分）（1）S=S 1×S 2×S 3×S 4=××100×=（cm/℃）（2）因为：TL S ∆∆=所以：29.114035.04==∆=∆S L T （℃） 答：该测温系统总的灵敏度为0.035cm/℃；记录笔尖位移4cm 时，对应温度变化114.29℃。
3．有三台测温仪表，量程均为0_600℃，引用误差分别为%、%和%，现要测量500℃的温度，要求相对误差不超过%，选哪台仪表合理依题意，已知：R=600℃； δ1=%； δ2=%； δ3=%； L=500℃； γM =%求：γM1 γM2 γM3解：（1）根据公式（1-21）%100⨯∆=Rδ 这三台仪表的最大绝对误差为：0.15%5.26001=⨯=∆m ℃0.12%0.26002=⨯=∆m ℃0.9%5.16003=⨯=∆m ℃（2）根据公式（1-19）%100L 0⨯∆=γ 该三台仪表在500℃时的最大相对误差为：%75.2%10050015%10011=⨯=⨯∆=L m m γ %4.2%10050012%10012=⨯=⨯∆=L m m γ %25.2%1005009%10013=⨯=⨯∆=L m m γ 可见，使用级的仪表最合理。
温度例题与作业
K t1
E
K
t
t0
t1
3.仪表指示炉温为971 ℃，工艺操作人员反映仪表示值可能偏 低，怎样判断仪表指示值是否正确？
16
4 用K分度号热电偶测量某设备的温度，测得回路中的热电势 为20 mV，已知冷端温度为25 ℃，求设备的实际温度？若用S 分度号的热电偶来测量，在相同条件下，测得的热电势应是 多少？
K
t
t0
17
热端 热电动 7、已知铜—康铜热电偶在测量某热处理炉温度 温度 势 时，冷端温度为T0=20℃，输出热电势为1.908mV。
请列式计算热处理炉温度T。
℃ mV
0
0
10 0.391
20 0.780
30 1.196
40 1.611
50 2.035
60 2.468
70 2.908
80 3.357
得
EAB T,0 EAB T,T0 EAB T0 ,0 39.17 EAB 20,0 39.17 0.798 39.968mV
则根据插值法得
t 960 39.968 39.703 t 967C 970 960 40.096 39.703
12
二、 计算修正法
用普通室温计算出参比端实际温度Tn，利用公式计算
T=830℃时，EAB（830，0）=34.502mV
∴T=820+（34.493-34.095）/（34.502-34.095） *（830-820）
=829.7℃
14
例：若采用镍鉻-镍硅热电偶基本接法组成测温 系统。数字式显示仪的量程为0~1000℃、精度为 1级，被测温度在显示仪表上的示值为800℃。分 析该系统的测温误差。
2
温度传感器的应用典型练习题6
温度传感器的应用典型练习题6注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上1．普通电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻R 随温度T 变化的关系如图中实线①所示。
另有一种用PTC 材料作发热元件的电熨斗，PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图中实线①所示。
则（ ）A ．处于冷态的PTC 电熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快B ．处于冷态的PTC 电熨斗刚通电时比普通电熨斗升温慢C ．PTC 电熨斗通电一段时间，电熨斗温度最可能自动稳定在67~T T 之间D ．普通电熨斗通电一段时间，电熨斗温度自动稳定在67~T T 之间【答案】AC【详解】AB ．由题图可知冷态时PTC 材料电阻较小，由2U P R得，其发热功率较大，所以升温更快，A 正确，B 错误；C ．从题图中看出，PTC 材料温度较低时，电阻较小，热功率较大，所以发热快于散热，温度升高，温度升高后电阻值迅速增大，相应发热功率减小，当发热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻值减小，发热功率会相应增大，温度会稳定在题图中76T T 之间，C 正确；D ．合金丝电阻几乎不随温度变化，所以当发热功率等于散热功率时，温度应该是某一固定温度，从题图中不能得出是在哪个范围，D 错误。
故选AC 。
2．随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，使热空气从机内吹出，将湿手烘干。
某型号干手机的说明书中有如下一段文字：功能与特点：①采用红外线感应原理，即感应即动作，卫生、方便；①超高温保护，即过热、过电流双重保护；①采用内热式的再循环原理，低噪音、高转速、烘干能力强；①高强度塑钢外壳，牢固可靠，美观大方。
据此可判断（）A．该自动干手机内装有由温度传感器组成的保护电路B．该自动干手机靠位移传感器来感知使用者手的靠近C．该自动干手机消耗的电能转化为空气的内能及动能D．该自动干手机靠红外线传感器来感知使用者手的靠近【答案】ACD【详解】A．由说明书中“功能与特点”的第二项可知，该自动干手机具有过热保护功能，其中必然用温度传感器来感知温度，温度过高时自动控制电路断开，选项A正确；BD．由说明书中“功能与特点”的第一项可知，B错误，选项D正确；C．由能量守恒定律知，选项C正确。
《传感器与检测技术(第2版)》课后习题8 热电式传感器(113)
第8章热电式传感器一、单项选择题1、热电偶的基本组成部分是（）。
A. 热电极B. 保护管C. 绝缘管D. 接线盒2、在实际应用中，用作热电极的材料一般应具备的条件不包括（）。
A. 物理化学性能稳定B. 温度测量范围广C. 电阻温度系数要大D. 材料的机械强度要高3、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（）。
A. 补偿导线法B. 电桥补偿法C. 冷端恒温法D. 差动放大法4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（）。
A．接线方便B. 减小引线电阻变化产生的测量误差C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响D. 减小桥路中电源对热电阻的影响5、目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（）。
A．30Ω B．50ΩC．100Ω D．40Ω6、我国生产的铜热电阻，其初始电阻R0为（）。
A．50ΩB．100ΩC．10ΩD．40Ω7、目前我国使用的铂热电阻的测量范围是（）A．－200～850℃ B．－50～850℃C．－200～150℃ D．－200～650℃8、我国目前使用的铜热电阻，其测量范围是（）。
A．－200～150℃ B．0～150℃C．－50～150℃ D．－50～650℃9、热电偶测量温度时（）A. 需加正向电压B. 需加反向电压C. 加正向、反向电压都可以D. 不需加电压10、热敏电阻测温的原理是根据它们的( )。
A．伏安特性 B．热电特性C．标称电阻值 D．测量功率11、热电偶中热电势包括（）A．感应电势 B．补偿电势C．接触电势 D．切割电势12、用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。
A．交流电桥 B．差动电桥C．直流电桥 D. 以上几种均可13、一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（）。
A．增加 B．减小C．增加或减小不能确定 D．不变14、热电偶中产生热电势的条件有（）。
习题与解答2【创意版】.doc
习题与解答2第6章热电式传感器1.什么是热电效应？（简述热电偶的测温原理及热电偶传感器的特点。
）答：将两种不同性质的导体A、B串接成一个闭合回路，如图所示，如果两接合点处的温度不同(T0 T),则在两导体间产生热电动势，并在回路中有一定大小的电流，这种现象称为热电效应。
T0 T2．正常人的体温为37o C．则此时的华氏温度为 c ，热力学温度为 c 。
A 32F，100K ，B.99F，236K C．99F，310K D.37F．310K由θ=（1.8t/0C+32）F 和T=(t/0C+273.15)K3． C 的数值越大，热电偶的输出热电动势就越大A.热端直径B.热端和冷瑞的温度 c.热端和冷端的温差 D.热电极的电导率4.热电偶的热电势由接触电动势和温差电动组成。
5.测量 CPU 散热片的温度应选用 C 型的热电偶；测量锅炉烟道中的烟气温度，应选用 A 型的热电偶；测量 100m 深的岩石钻孔中的温度，应选用 B 型的热电偶。
A. 普通B. 铠装C. 薄膜D. 热电堆第7章光电传感器1.晒太阳取暖利用了 C ；人造卫星的光电池扳利用了 A ；植物的生长利用了B 。
A．光电效应B．光化学效应c．光热效应D．感光效应2.光敏二极管属于 B ，光电池属于 C ·A外光电效应 B.内光电效应c．光生伏特效应3.光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态，而光电池通常处于 A 偏置状态。
A．正向B．反向C．零4.温度上升，光敏电阻、光敏二极管，光敏三极管的暗电流 A 。
A.上升B．下降C．不变5.欲利用光电池驱动电动车，需将数片光电池， A 以提高输出电压，再将几组光电池 A 起来，以提高输出电流。
A串联，并联B．串联，串联c并联，串联D．并联，并联6.光纤通讯中，与出射光纤耦合的光电元件应选用 C 。
A ．光敏电阻B ． PIN 光敏二极管C ． APD 光敏二极管 D ．光敏三极管7.欲精密测量光的照度，光电池应配接 D 。
温度传感器相关试题答案
温度传感器相关试题答案一、选择题1. 温度传感器的主要作用是什么？A. 测量湿度B. 测量温度C. 测量压力D. 测量流量答案：B2. 热电偶温度传感器是基于什么原理工作的？A. 热敏电阻B. 热电效应C. 热辐射D. 热传导答案：B3. 下列哪种温度传感器不属于接触式传感器？A. 热电偶B. 热敏电阻C. 红外温度传感器D. 热敏电压计答案：C4. 在高温环境下，通常使用哪种类型的温度传感器？A. K型热电偶B. J型热电偶C. T型热电偶D. E型热电偶答案：A5. 热敏电阻的阻值随温度变化的规律是怎样的？A. 正温度系数（PTC）B. 负温度系数（NTC）C. 温度不变D. 先增加后减少答案：B二、填空题1. 热电偶是由两种不同__________材料组成的温度测量装置。
答案：金属2. 热敏电阻的温度测量原理是基于半导体材料的电阻随温度变化而变化的特性，其中NTC热敏电阻的电阻随温度升高而__________。
答案：降低3. 红外温度传感器是通过检测目标物体发出的__________来进行温度测量的。
答案：红外辐射4. 热电偶的输出信号是__________，需要通过数据采集器进行信号转换和处理。
答案：热电动势5. 温度传感器在使用过程中，为了减小测量误差，通常需要进行__________。
答案：校准三、简答题1. 请简述热电偶传感器的工作原理。
答：热电偶传感器的工作原理是基于塞贝克效应，即当两种不同金属或合金材料的导线接头处于不同温度时，会产生电动势（热电动势），这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应，通过测量热电动势的大小来确定温度。
2. 说明热敏电阻的温度测量原理及其特点。
答：热敏电阻的温度测量原理是基于半导体材料的电阻随温度变化的特性。
热敏电阻通常由半导体陶瓷材料制成，其电阻值会随温度的变化而变化。
NTC热敏电阻的电阻随温度升高而降低，而PTC热敏电阻的电阻随温度升高而增加。
CH热电式传感器(含答案) 《传感器与检测技术(第版)》习题及解答
第8章热电式传感器一、单项选择题1、热电偶的基本组成部分是（）。
A. 热电极B. 保护管C. 绝缘管D. 接线盒2、在实际应用中，用作热电极的材料一般应具备的条件不包括（）。
A. 物理化学性能稳定B. 温度测量范围广C. 电阻温度系数要大D. 材料的机械强度要高3、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（）。
A. 补偿导线法B. 电桥补偿法C. 冷端恒温法D. 差动放大法4、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是（）。
A．接线方便B. 减小引线电阻变化产生的测量误差C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的影响D. 减小桥路中电源对热电阻的影响5、目前，我国生产的铂热电阻，其初始电阻值有（）。
A．30Ω B．50ΩC．100Ω D．40Ω6、我国生产的铜热电阻，其初始电阻R0为（）。
A．50ΩB．100ΩC．10ΩD．40Ω7、目前我国使用的铂热电阻的测量范围是（）A．－200～850℃ B．－50～850℃C．－200～150℃ D．－200～650℃8、我国目前使用的铜热电阻，其测量范围是（）。
A．－200～150℃ B．0～150℃C．－50～150℃ D．－50～650℃9、热电偶测量温度时（）A. 需加正向电压B. 需加反向电压C. 加正向、反向电压都可以D. 不需加电压10、热敏电阻测温的原理是根据它们的( )。
A．伏安特性 B．热电特性C．标称电阻值 D．测量功率11、热电偶中热电势包括（）A．感应电势 B．补偿电势C．接触电势 D．切割电势12、用热电阻传感器测温时，经常使用的配用测量电路是（）。
A．交流电桥 B．差动电桥C．直流电桥 D. 以上几种均可13、一个热电偶产生的热电势为E0，当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时，若保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同，则回路中热电势（）。
A．增加 B．减小C．增加或减小不能确定 D．不变14、热电偶中产生热电势的条件有（）。
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热电式传感器作业与习题
作业习题
1.判断题：
a) 热电偶使用时，常配用冷端延长线，延长线可以采用任何一种金属
材料制造。
b) 把N 支相同型号的热电偶依次将正、负极连接，则串联线路的相对
误差会减少。
c) 两种金属相接触时会产生接触电势，两种半导体也会产生接触电势，
但金属和半导体间不会产生接触电势。
d) 热电偶传感器的中间导体定律保证了接入热电偶回路中的第三甚至
第四种导体只要它们几端的温度相同就一定不会影响回路的总电势。
e) 热电偶的补偿导线法与零度恒温法一样，可完全消除冷端温度变化
带来的测温误差。
f) 热电偶的工作机理是导体的热电效应。
而热电势的产生必须具备两
个条件，即两种导体材质不同且两个节点的温度不同。
2.已知铜热电阻Cu100的百度电阻比W(100)=1.42，当用此热电阻测量50℃温度时，其电阻值为_______欧；若测温时的电阻值为83欧，则被测温度是_______℃（保留小数点后两位）
3. 叙述并证明热电偶参考电极定律，其中k 为玻尔兹曼常数；e 为电子电荷量；
n A 、n B 、 n C 分别为材料A 、B 、C 的自由电子密度；A
σ、B
σ、C
σ分别为材料A 、B 、
C 的汤姆逊系数。
且已知在某特定条件下材料A 与铂配对的热电势为13.967mV ，材料B 与铂配对的热电势是8.345mV ，求出在此特定条件下，材料A 与材料B 配对后的热电势。
(材料A 在前，材料B 在后)
4.将一灵敏度为0.08 mV/℃的热电偶与电压表相连接，电压表接线端是50℃，若电位计上读数是60mV ，热电偶的热端温度是___________________。
T
C
T
B
T
5.用两个AD590测量两点温度差的电路如图所示，设1# 和2# AD590处的温度分别为t 1（℃）和t 2（℃）。
图中电位器R 2用于调零，电位器R 4用于调整运放LF355的增益。
试求出输出电压V o 与温差t 1-t 2的关系。
6.下图是热敏电阻的伏安特性曲线，
1）请对曲线进行分析；
2）用该热敏电阻测量温度时，应该利用曲线的哪一段，说明原因；
3）用该热敏电阻测量风速或流量时，应该利用曲线的哪一段，说明原因。
I a I m I （电流）
V （电压）
a
b c
d
7．集成温度传感器的测温原理，有何特点？
8．如果需要测量1000℃和20℃温度时，分别宜采用哪种类型的温度传感器？
9．什么叫热电动势、接触电动势和温差电动势？说明热电偶测温原理及其工作定律的应用。
分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。
10．试述热电偶测温的基本原理和基本定理。
11．试解释负电阻温度系数热敏电阻的伏安特性并说明其用途。
12．使用k型热电偶，基准接点为0℃、测量接点为30℃和900℃时，温差电动势分别为1.203mV和37.326mV。
当基准接点为30℃。
C，测温接点为900℃时的温差电动势为多少？
13.0℃时铂金热电阻的阻值为100Ω。
按下图所示进行温度测量。
R1=100Ω,R2=200Ω,R3=300Ω时桥路达到平衡。
此时温度为多少？假设铂金电阻的温度系数为0.003851℃-1，电阻与温度成线性关系，另外导线的电阻可忽略不计。
讨论习题
1．热电阻传感器主要分为几种类型？它们应用在什么不同场合？
2.半导体热敏电阻的主要优缺点是什么？在电路中是怎样克服的？
3．试比较电阻温度计与热电偶温度计的异同点。
思考题
1．要测1000℃左右的高温，用什么类型的热电偶好？要测1500℃左右的高温呢？
2．热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响？为消除冷端温度影响可采用哪些措施？。