本章主要内容 7.1热电阻传感器 max.book118.com 热电阻 max.book118.com 热敏电阻 （1）特点（2）特性（3）结构（4）应用 ７.2 热电偶传感器 max.book118.com 热电效应和工作定律 （1）热电效应（2）工作定律 max.book118.com 热电材料 max.book118.com 冷端处理和温度补偿 （1）冰点槽法  （2）计算修正法 （3）补正系数法（4）冷端补偿法   max.book118.com 热电阻 1. 热电阻材料的特点：       a 高温度系数，高电阻率       b 化学和物理性能稳定       c 良好的输出特性       d 良好的工艺性 2. 铂 铜热电阻的特性             铂电阻阻值与温度变化之间的关系      0～660℃        -190℃～0℃    式中：    、    — 分别为0℃和t℃的电阻值                 A  — 常数（                     /℃）                 B  — 常数（                     /℃)                 C  — 常数（                     /℃） max.book118.com 热敏电阻 （1）热敏电阻的特点        （1）负温度系数热敏电阻                a：电阻温度系数大，灵敏度高，约为热电阻的十倍。              b：结构简单，体积小，可测量点温度。              c：电阻率高，热惯性小，适宜动态测量。              d：易于维护和进行远距离控制。              e：制造简单，使用寿命长。        （2）正温度系数热敏电阻        （3）临界温度系数热敏电阻 (2） 负温度系数热敏电阻的特性           电阻—温度特性曲线经验公式：                      式中：     — 温度为T（K）时的电阻值；                              A  —与热敏电阻的材料和几何尺寸有关                                  B  — 热敏电阻常数           若已知      和     时的电阻为      和       ，则                  A=                              B=   7.2 热电偶传感器max.book118.com 热电效应及其工作定律 （1）热电效应（演示） 定义：将两种不同性质的导体A、B组成闭合回路，若节点处于不同的温度时，两者之间将产生一热电势，在回路中形成一定大小的电流，这种现象称为热点效应。 接触电势       温差电势             热电偶工作原理演示   （2）工作定律 1）中间导体定律              在热电偶回路中接入第三种材料的导体， 只要其两端的温度相等，该导体的接入就不会影 响热电偶回路的总热电动势。  2）连接导体定律            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。 3）参考电极定律             两种导体A,B分别与参考电极C组成热电偶，如果他们所产生的热电动势为已知，A和B两极配对后的热电动势可用下式求得： 普通装配型热电偶的外形 普通装配型热电偶结构放大图  接线盒 铠装型热电偶外形 法兰 隔爆型热电偶外形 其他热电偶外形 max.book118.com 热电偶的冷端处理和温度补偿 第7章 热电式传感器  * 目录 本章主要内容 了解热电阻工作的主要原理 掌握热电效应，热电偶工作原理 掌握热电偶工作定律 了解热电偶的测温材料及其特点 熟悉热电偶的应用 工作原理：热电阻的阻值随温度的变化而变化。 (3) 热敏电阻的结构 电子体温计 水温感应塞 汽车发动机传感器 (4)热敏电阻的应用 结论： （1）如果热电偶两电极的材料相同，即                    ，    虽然两端温度不同，但闭合回路的总电势为零。因此，热电偶必须用两种不同的材料作热电极。 （2）如果热电偶两极材料不同，而热电偶两端的温度相同，即             闭合回路中也不产生热电势。  结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。  热电极A 右端称为：自由端（参考端、冷端）  左端称为：测量端（工作端、热端）  热电极B 热电势 A B A C C B T T A A’ B B’ C B A T 几种常用热电偶的测温范围及热电势  ——? 41.276 9.587 10.506 4.834 1000?C 热电势/ mV -50～1768 ?C 铂铑13—铂 R －270～800 ?C 镍铬－铜镍 (康 铜) E -270～1370 ?C 镍铬－镍铬 (铝)  K -50～1768 ?C 铂铑10—铂 S 50～1820 ?C 铂铑30－铂铑6 B 测量温度范围  名称  分度号  max.book118.com 热电材料 安装螺纹 安装法兰 引出线套管  固定螺纹 （出厂时用塑料包裹） 热电偶工作端（热端）  不锈钢保护管  铠装型热电偶可    长达上百米 薄壁金属 保护套管（铠体）  B A 绝缘 材料 铠装型热电偶横截面 厚壁保护管 压铸的接线盒 电缆线 小形K型热电偶 1.  冰点槽法 把热电偶的参比端置于冰水混合物容器里，使T0=0℃。这种办法仅限于科学实验中使用。为了避免冰水导电引起两个连接点短路，必须把连接点分别置于两个玻璃试管里，浸入同一冰点槽，使相互绝缘。 mV A  B  A’  B’  T C  C’  仪表  铜导线  试管  补偿导线  热电偶  冰点槽  冰水溶液  T0 2.  计算修正法 用普通室温计算出参比端实际温度     ，利用公式计算  EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0) 3.  补正系数法 把参比端实际温度TH乘上系数k，加到由EAB(T，TH)查分度表所得的温度上，成为被测温度T。用公式表达即 T＝ T′＋ k T H 式中：T——为未知的被测温度； T′——为参比端在室温下热电偶电势与分度表上对应的某个温度； TH——室温；  k——为补正系数，其它参数见下表。 
第七章 热电式传感器.ppt