热电偶传感器的工作原理以及结构解析,你了解吗?
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随着社会的快速发展,我们的热电偶传感器也在快速发展,那么你知道热电偶传感器的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。
热电偶是一种感温元件,是一种仪表。它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,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电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。
热电偶传感器的结构形式
常用热电偶传感器的基本结构形式是热电偶的结构形式有普通热电偶、铠装热电偶和薄膜热电偶等。
1、普通热电偶:普通热电偶是工业上常用的,一般由热电极、绝缘套管、保护管和接线盒组成。 普通热电偶按其安装的连接形式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接和无固定装置,光电开关有多种形式。
2、铠装热电偶:铠装热电偶也称为套管热电偶。它是热电极、绝缘材料和金属套管经过拉伸后的牢固结合。其特点是可做薄可长,在使用过程中可根据需要随意弯曲变形。铠装热电偶的主要优点是测温端热惯性小、动态响应快、机械强度高、寿命长。它们可以安装在结构复杂的设备上,广泛应用于各种工业生产中。
3、薄膜热电偶:薄膜热电偶采用真空蒸发和化学镀膜等工艺,将热电偶材料沉积在绝缘基板上,形成金属薄膜。热电偶的测量端很细,所以热惯性小,反应速度快。常用于测量瞬时表面温度和小面积温度变化。温度测量范围为-200-300度。
热电偶传感器原理说明
热电偶传感器是业界最常用的接触式温度测量装置。这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围大、信号传输距离远、结构简单、使用方便等特点。热电偶可直接将热能转化为电信号,输出直流电压信号,便于显示、记录和传输。
两个不同元件的导体(称为热电偶线或热电极)在两端连接成一个回路。当两个结点的温度不同时,回路中就会产生电动势。这种现象称为热电效应。这种电动势称为热电动势。热电偶使用此原理进行温度测量。其中,直接用于测量介质温度的一端称为工作端(又称测量端),另一端称为冷端(又称补偿端);冷端与显示 当仪表或配套仪表连接时,显示仪表会指出热电偶产生的热电势。热电偶实际上是一种能量转换器,将热能转化为电能,并利用产生的热电势来测量温度。关于热电偶的热电势,应注意以下问题:
1:热电偶的热电势是热电偶两端的温度函数差,不是热电偶冷端和工作端的温差;
2:热电偶产生的热电势的大小。当热电偶的材料均匀时,与热电偶的长度和直径无关,而只与热电偶材料的成分和两端的温差有关;
3:当确定热电偶的两种热电偶线材时,热电偶的热电势只与热电偶的温差有关;如果热电偶冷端温度保持恒定,则热电偶的热电势只是工作端温度的单值函数。两种不同材料的导体或半导体A和B焊接在一起,形成一个闭合回路。当导体A和B的两个附着点1和2之间存在温差时,两者之间会产生电动势,从而在热释电效应中在回路中形成一个大小的电流。这种现象称为热电效应。热电偶使用这种效应来工作。
以上就是热电偶传感器的有关知识的详细解析,需要大家不断在实际中积累经验,这样才能设计出更好的产品,为我们的社会更好地发展。