熱電偶是一種常見的被動(dòng)測(cè)溫元件。它也是一種有源傳感器,測(cè)量時(shí)不需外加電源,并且測(cè)量溫度范圍(高達(dá)2000°C)很廣。它可以快速響應(yīng),故系統(tǒng)運(yùn)行幾乎沒有顯著的延遲。
一般熱電偶產(chǎn)生的輸出電壓很?。↘型為約?40μV/每°C),故需要精確的運(yùn)放支持。否則,外部噪聲(尤其是在熱電偶和測(cè)量電路之間使用長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí))可能會(huì)使信號(hào)失真。下表顯示了一些常見的熱電偶類型和特性。
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熱電偶(thermocouple)是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。
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其工作原理是溫差電效應(yīng)。例如,由兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成的接點(diǎn),在接點(diǎn)處可產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向與該接點(diǎn)處兩種不同的導(dǎo)體材料的性質(zhì)和兩接點(diǎn)處的溫差有關(guān)。如果把這兩種不同的導(dǎo)體材料接成回路,當(dāng)兩個(gè)接頭處溫度不同時(shí),回路中即產(chǎn)生電流。詳細(xì)閱讀>>
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1821年,德國(guó)科學(xué)家托馬斯·約翰·塞貝克發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的逆效應(yīng):即當(dāng)給一段金屬絲的兩端施加不同溫度時(shí),金屬絲兩端會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),閉合回路后金屬絲中會(huì)有電流流過。這種現(xiàn)象被稱為"熱電效應(yīng)",也叫"塞貝克效應(yīng)"。詳細(xì)閱讀>>
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熱電偶查找表和數(shù)學(xué)模型使用 0 °C 的參考結(jié)來指定熱電偶輸出電壓。然而,在實(shí)踐中,冷端通常不會(huì)處于 0°C,并且需要信號(hào)調(diào)理電子設(shè)備來正確解釋輸出電壓。這在熱電偶的上下文中 稱為冷端補(bǔ)償(CJC)。詳細(xì)閱讀>>
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熱電偶是在寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行精密溫度測(cè)量的常用且廉價(jià)的方法。T型熱電偶(銅康銅)靈敏、穩(wěn)定、易于制造且耐濕,并且與印刷電路板的銅對(duì)銅連接消除了對(duì)等溫塊的需求。這些是T型熱電偶被選用于許多應(yīng)用的一些主要原因,從導(dǎo)管到食品加工,這些應(yīng)用不需要其他熱電偶(如K型)提供的全部溫度范圍。詳細(xì)閱讀>>
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在不增加結(jié)構(gòu)件的情況下,我們可以通過增加冷端測(cè)溫元件的數(shù)量來提高各通道測(cè)量精度的一致性。推薦ZLG致遠(yuǎn)電子ZAM6218A八通道熱電偶測(cè)溫模塊,內(nèi)部集成24位ADC、信號(hào)調(diào)理電路、以及數(shù)據(jù)處理代碼,直接輸出以"℃"為單位的溫度數(shù)據(jù)。其冷端測(cè)量采用測(cè)溫芯片,提供兩路I2C和冷端芯片通訊,提供兩種冷端芯片可選,最多能讀取八個(gè)冷端芯片的數(shù)據(jù),如下圖3。ZAM6218A的冷端測(cè)溫芯片可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求與熱電偶測(cè)溫通道組合配置,例如每個(gè)熱電偶測(cè)溫通道可配置一顆冷端測(cè)溫芯片,也可兩個(gè)、四個(gè)、六個(gè)、八個(gè)熱電偶...詳細(xì)閱讀>>
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測(cè)量表面溫度時(shí),熱電偶的固定方法和導(dǎo)線的處理會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。盡量減少熱電偶固定方法帶來的影響是非常重要的。詳細(xì)閱讀>>
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為解決短型熱電偶示值檢定中,因參考端溫度補(bǔ)償難以準(zhǔn)確測(cè)量,給檢定結(jié)果帶來的誤差,周愛民工程師將短型熱電偶測(cè)溫裝置進(jìn)行整體檢定,從而解決了短型的示值檢定問題。詳細(xì)閱讀>>
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本文討論了如何利用一個(gè)帶結(jié)溫引腳的精密電壓基準(zhǔn)(MAX873)偏置各種熱電偶的參考點(diǎn)。帶有TEMP輸出的電壓基準(zhǔn)芯片(如下圖所示)可用于補(bǔ)償普通熱電偶的參考點(diǎn)(冷端)。詳細(xì)閱讀>>
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在日常工作當(dāng)中經(jīng)常遇到使用溫度測(cè)量?jī)x表,熱電阻與熱電偶同為溫度測(cè)量?jī)x表,同一個(gè)測(cè)溫地點(diǎn)我們選擇熱電阻還是選擇熱電偶呢?今天我們來全面剖析一下。詳細(xì)閱讀>>
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,溫度是需要測(cè)量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測(cè)量中,熱電偶的應(yīng)用極為廣泛,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、測(cè)量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等許多優(yōu)點(diǎn)。另外,由于熱電偶是一種無源傳感器,測(cè)量時(shí)不需外加電源,使用十分方便,所以常被用作測(cè)量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。
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