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全面分析热电偶定义、工作原理、图表、电路方程和应用

来源:发表时间:2019-04-30


      要知道什么是热电偶我们必须知道它的定义。上海自动化仪表三厂热电偶可以定义为包括至少2个连接金属的装置,其形成2个连接点。其中一个结连接到需要测量温度的设备主体,而第二个连接到温度已知的实体。未知的温度结被称为测量或热结,而已知的温度结被称为参考或冷结。
      因此,热电偶可以被称为具有参考温度已知的实体测量未知实体的温度的能力的装置。一个关键的一个热电偶的是测量电压的电路的差别或EMF。
热电偶的工作原理
      热电偶的工作原理总共有3种效果。所有三种效果都是Thomson,Peltier和Seebeck,下面将详细说明。
      汤姆森效应:汤姆森效应是处理两个金属或实体,它们连接在一起形成2个特定的连接点。在电路内存在电势,因为温度梯度并排导体的整个长度。
      珀耳帖效应:珀耳帖效应是处理两种不相似的金属或实体,它们连接在一起形成2个结。由于两个结之间的温差,在电路之间产生EMF。
      塞贝克效应:塞贝克效应处理两种金属或实体,无论相似或不相似是否联合在一起。然后在形成的结中产生EMF,这将决定实体或金属的温度差异。
热电偶的工作
以下是热电偶的电路图。


热电偶电路
      这里是热电偶原理,详细讨论。的热电偶的构建,其中包括名为A和B联合在一起,形成2个名为p和具有所示Q温度T1和T2特定结的两种不同金属的第一图中已经示出的。两个温度都保持良好。如果不形成结,则不可能形成热电偶,并且如图所示,两个结都保持在不同的温度,因此形成珀耳帖效应并且通过电路产生EMF。
      如果两个结的温度相同,则在结的两侧存在相等的EMF产生,并且流过结的总电流等于零。但是,如果结点保持在不同的温度,那么EMF总和将不会为零,并且一些电流将流过结点。应该记住,流过电路的总电流完全取决于用于电路的金属类型以及形成的结。
用于测量热电偶电路的EMF的装置
      可以有许多装置可用于测量热电偶电路的EMF。EMF在热电偶电路中的发展程度取决于金属,但大多数EMF的量非常小,通常以毫伏为单位。因此,测量EMF的装置的灵敏度非常重要。共有2个设备主要用于测量EMF,称为电压平衡电位计和电流计。


热电偶图
      下面的上海自动化仪表三厂热电偶图显示了热电偶电路中EMF 测量的设备。这里,p结将与温度未知的金属连接,而q结将连接到温度已知的金属或参考金属。在某些情况下,参考接头必须连接到冰杆上,以保持其温度与冰的温度相同,如下图所示。可以根据输入温度轻松校准用于测量EMF的设备,以便设备可以立即获得校准测量。


热电偶电路方程
      正如已经详细解释的那样,热电偶是由两种不同的金属或实体组成的装置,这两种金属或实体连接在一起以形成连接点,该连接点也称为测量端。这些金属被称为热元素。这些金属有时也被称为热电偶的腿。结的两端通过负端和正端的名称彼此区分。前面已经提到了总共两个温度T1和T2。这可以在下图中显示,用于测量热电偶输出。


热电偶输出测量
      由于热电偶的尾部和结点之间存在温差,因此必须在尾部末端的热电偶的2个热电偶之间测量电压差。这使得热电偶成为温度电压的传感器。热电偶尾部和结的电压差的关系由下式给出。


热电偶方程
      这里,EMF被称为电动势或者也被称为通过尾部热电偶产生的电压,而T1和T2是从测量端和参考端获得的温度,而S12被称为两者的塞贝克系数。热电偶金属。塞贝克系数很大程度上取决于用于热电偶金属成分的材料。从上面提到的等式可以推断出:
      1、如果两个热电元件由相同种类的材料组成,则测量零电压。因此,需要制造由不同材料组成的热电元件,以便通过传感装置测量一些温度。
      2、如果在接头端和尾端之间没有温度存在差异,则再次测量零电压。因此,热电偶的运行必须存在一些温差。
      3、回归系数高度依赖于温度。

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