熱電偶課件(熱電偶基本知識)

1.熱電偶基本知識

熱電偶 基本知識

隨著時(shí)代的進(jìn)步，對于溫度儀表的應(yīng)用越來越廣，而 熱電偶 的使用也是涉及越來越多，我公司（江蘇橫河自控設(shè)備有限公司）是一家主營儀器儀表的生產(chǎn)和銷售公司，熱電偶的供應(yīng)量也是漸漸增加，雖然熱電偶是非常常見的儀表，但對于一些客戶還是存在好多疑問和困惑，簡單把熱電偶的基本知識介紹一下。

熱電偶 是兩種不同的導(dǎo)體連接在一起形成回路，當(dāng)測量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力

連接點(diǎn)用途

測量連接點(diǎn)是處于被測溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。

參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上，或溫度變化能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接點(diǎn)部分。

注：在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中，熱電偶元件一般端接在接頭上；但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上，而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。

連接點(diǎn)類型

接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接（焊接），這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸--即從外部通過探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。建議用接殼式熱電偶來測量靜態(tài)或流動(dòng)腐蝕性氣體與液體的溫度，以及一些高壓應(yīng)用。

在絕緣式熱電偶中，熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開并由一種軟性粉末包圍。雖然絕緣式熱電偶的響應(yīng)速度比接殼式熱電偶的響應(yīng)速度要慢，但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來測量腐蝕性環(huán)境，可理想地通過護(hù)套屏蔽來將熱電偶與周圍環(huán)境完全電絕緣。

露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中，這種類型可提供最佳的響應(yīng)時(shí)間，但僅限于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。

延伸線

熱電偶延伸線是一對具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。當(dāng)連接合適時(shí)，延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端，而這一端通常位于被控環(huán)境中。

選擇熱電偶

選擇熱電偶時(shí)需考慮下列因素：

被測介質(zhì)

被測溫度范圍

所需響應(yīng)時(shí)間

連接點(diǎn)類型

熱電偶或護(hù)套材料的抗化學(xué)腐蝕能力

抗磨損或抗振動(dòng)能力

安裝及限制要求等 如果您有任何需求請您去百度上搜索儀器儀表交易網(wǎng)，那里可以給你提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)

2.熱電偶基本知識

熱電偶 基本知識 隨著時(shí)代的進(jìn)步，對于溫度儀表的應(yīng)用越來越廣，而 熱電偶 的使用也是涉及越來越多，我公司（江蘇橫河自控設(shè)備有限公司）是一家主營儀器儀表的生產(chǎn)和銷售公司，熱電偶的供應(yīng)量也是漸漸增加，雖然熱電偶是非常常見的儀表，但對于一些客戶還是存在好多疑問和困惑，簡單把熱電偶的基本知識介紹一下。

熱電偶 是兩種不同的導(dǎo)體連接在一起形成回路，當(dāng)測量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力 連接點(diǎn)用途 測量連接點(diǎn)是處于被測溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。 參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上，或溫度變化能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接點(diǎn)部分。

注：在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中，熱電偶元件一般端接在接頭上；但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上，而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。 連接點(diǎn)類型 接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接（焊接），這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸--即從外部通過探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。

建議用接殼式熱電偶來測量靜態(tài)或流動(dòng)腐蝕性氣體與液體的溫度，以及一些高壓應(yīng)用。 在絕緣式熱電偶中，熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開并由一種軟性粉末包圍。

雖然絕緣式熱電偶的響應(yīng)速度比接殼式熱電偶的響應(yīng)速度要慢，但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來測量腐蝕性環(huán)境，可理想地通過護(hù)套屏蔽來將熱電偶與周圍環(huán)境完全電絕緣。

露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中，這種類型可提供最佳的響應(yīng)時(shí)間，但僅限于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。 延伸線 熱電偶延伸線是一對具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。

當(dāng)連接合適時(shí)，延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端，而這一端通常位于被控環(huán)境中。 選擇熱電偶 選擇熱電偶時(shí)需考慮下列因素： 被測介質(zhì) 被測溫度范圍 所需響應(yīng)時(shí)間 連接點(diǎn)類型 熱電偶或護(hù)套材料的抗化學(xué)腐蝕能力 抗磨損或抗振動(dòng)能力安裝及限制要求等 如果您有任何需求請您去百度上搜索儀器儀表交易網(wǎng)，那里可以給你提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3.熱電偶知識

你好我是從事熱電偶 熱電阻的 我來告訴你

目前熱電阻的引線主要有三種方式

○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合

○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。

○3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。

熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。這是因?yàn)闇y量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。

4.熱電偶組成的五部分都是什么

熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。

其優(yōu)點(diǎn)是： ①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~ 1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá) 2800℃（如鎢-錸）。

③構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。

1.熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，如圖2-1-1所 示。 當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢，因而在 回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。

熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工 作的。 2.熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成 （1）熱電偶的種類 常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。

所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它 有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn) 化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。

標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。 （2）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下： ① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； ② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； ③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； ④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

3.熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時(shí)），而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。 必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補(bǔ)償作用。

因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。 在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。

5.熱電偶知識

你好我是從事熱電偶 熱電阻的 我來告訴你目前熱電阻的引線主要有三種方式 ○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 ○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。

○3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表?？梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。

熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。

這是因?yàn)闇y量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。

采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。

6.

熱電偶測溫儀大都帶有冷端補(bǔ)償系統(tǒng)，我們采用“直接尋找補(bǔ)償值”方法來消除補(bǔ)償導(dǎo)線引起的誤差。

以性能穩(wěn)定的直流電壓發(fā)生器或熱電偶溫度校驗(yàn)儀作為源，以高精度數(shù)字多用表作為主標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行監(jiān)測，從而對高精度熱電偶測溫儀進(jìn)行校準(zhǔn)。同時(shí)，對冷端補(bǔ)償進(jìn)行單獨(dú)的計(jì)量，更加準(zhǔn)確地校準(zhǔn)高精度熱電偶測溫儀。

一、校準(zhǔn)方案 1。校準(zhǔn)原理和典型線路圖 性能穩(wěn)定的直流電壓發(fā)生器或熱電偶溫度校驗(yàn)儀通過數(shù)字按鍵，輸入熱電偶測溫儀所需校準(zhǔn)溫度點(diǎn)熱電勢。

該模擬熱電勢值由高精度數(shù)字多用表作為主標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行監(jiān)測，以調(diào)節(jié)熱電偶溫度校驗(yàn)儀輸出熱電勢；此時(shí)被校高精度熱電偶測溫儀再通過放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換采樣（或在A/D芯片進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換采樣）獲取信號的數(shù)字信息，最后通過單片機(jī)（或嵌入式系統(tǒng)）將采集所得數(shù)字信息通過軟件計(jì)算成對應(yīng)的溫度值。 同時(shí)，冷端測量電路自動(dòng)測量的冷端溫度通過補(bǔ)償導(dǎo)線在測量端與冰點(diǎn)端的溫差所產(chǎn)生的補(bǔ)償熱電勢進(jìn)行補(bǔ)償。

2。冷端補(bǔ)償 （1）冷端補(bǔ)償必要性 由于冷端補(bǔ)償法的使用點(diǎn)多面廣，與熱電偶配用的溫度二次儀表大都帶有冷端補(bǔ)償系統(tǒng)，對這類儀表的檢測是溫度二次儀表檢測的一個(gè)重要部分。

參照J(rèn)JG617-1996《數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀》檢定規(guī)程的規(guī)定，對與熱電偶配用的數(shù)字溫度二次儀表的基本誤差的檢測，采用的方法是將被檢儀表連接補(bǔ)償導(dǎo)線插入冰點(diǎn)器，再用銅導(dǎo)線與信號源連接，輸入直流電壓信號來測量儀表的誤差?？紤]到以下幾個(gè)方面：補(bǔ)償導(dǎo)線盡管有20℃時(shí)的修正值，其修正值本身的擴(kuò)展不確定度U=0。

3℃（k=2）；由于材料氧化、彎折而引起應(yīng)力變化等會(huì)帶來性能的漸變及熱電偶的不穩(wěn)定；溫度差異帶來的修正值的差異，冷端溫度并不一定是20℃，而修正值一律采用20℃時(shí)的修正數(shù)據(jù)，存在一定誤差。采用直接尋找補(bǔ)償值，來消除補(bǔ)償導(dǎo)線引入的誤差。

（2）冷端補(bǔ)償方式 為了減少補(bǔ)償導(dǎo)線所帶來的誤差，嘗試采用能在20℃附近調(diào)溫的恒溫槽來代替冰點(diǎn)器，該恒溫槽溫度設(shè)定偏差要求不高，均勻性必須保證不大于0。 10℃。

將恒溫槽的溫度設(shè)定為T0=20℃，補(bǔ)償導(dǎo)線一端短接插入恒溫槽，另一端直接接入被檢儀表（高精度數(shù)字多用表儀表）。如被檢儀表有零位校正功能則先校正零位。

待被檢儀表冷端恒定后，測量此時(shí)的電勢值Δe，按式（1）將其換算成溫度值ΔT： 式中：——熱電偶在20℃時(shí)的微分電勢值。 將恒溫槽溫度調(diào)整為T1，待槽溫恒定后，再測電勢值Δe，重復(fù)以上步驟，直到ΔT盡可能接近零，即恒溫槽的溫度與被檢儀表的冷端溫度一致（一般取ΔT (3)冷端補(bǔ)償綜合誤差 同時(shí)也可以精確地測出被檢儀表的冷端補(bǔ)償誤差Δt補(bǔ)： 式中：Δt補(bǔ)——被校高精度熱電偶測溫儀的冷端補(bǔ)償誤差；td——由被檢熱電偶測溫儀讀取的溫度指示值；t0——由標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻讀取恒溫槽溫度值；Δe——補(bǔ)償導(dǎo)線實(shí)際溫度下的修正值；——熱電偶在20℃時(shí)的微分電勢值。

3。校準(zhǔn)計(jì)算 性能穩(wěn)定的直流電壓發(fā)生器或熱電偶溫度校驗(yàn)儀、高精度數(shù)字多用表、高精度熱電偶測溫儀一起在校準(zhǔn)環(huán)境條件下恒溫2h以上，并通電預(yù)熱30min。

其中，高精度數(shù)字多用表測量前需自校清零或手動(dòng)清零。而對于零點(diǎn)和量程可調(diào)的溫度校驗(yàn)儀，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行調(diào)校，校準(zhǔn)過程中不允許再做調(diào)校。

校準(zhǔn)時(shí)采用高精度數(shù)字溫度計(jì)（如自校式鉑電阻溫度計(jì)等）進(jìn)行監(jiān)測，并做好冰點(diǎn)器恒溫工作，取校準(zhǔn)開始和結(jié)束兩次平均值計(jì)算零點(diǎn)修正值。計(jì)算公式（以輸入基準(zhǔn)法為例）： 式中：t——被校熱電偶測溫儀顯示的溫度值；ts——標(biāo)準(zhǔn)儀器輸入電量值所對應(yīng)的被檢校溫度值；±b——被校熱電偶測溫儀的分辨力；——被校點(diǎn)ti的微分熱電勢；Δe——補(bǔ)償導(dǎo)線實(shí)際溫度下的修正值。

7.熱電偶傳感器

熱電偶測量溫度時(shí)要求其冷端（測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。

若測量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。

附：熱電偶冷端補(bǔ)償計(jì)算方法：從毫伏到溫度：測量冷端溫度，換算為對應(yīng)毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度。 從溫度到毫伏：測量出實(shí)際溫度與冷端溫度，分別換算為毫伏值，相減后得出毫伏值，即得溫度。

如果您覺得正確或者采納的話，麻煩給我好評哦，謝謝。

8.

熱電偶測溫的基本原理是熱電效應(yīng)。

把任意兩種性質(zhì)不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，如果兩接點(diǎn)的溫度不同，在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢，形成熱電流，這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是用兩種性質(zhì)不同的金屬材料一端焊接而成的。

焊接的一端叫做熱端（測量端），未焊接的一端叫做冷端（參考端）。如果冷端（參考端）溫度恒定不變，則熱電勢的大小和方向只與兩種材料的特性和熱端（測量端）有關(guān)，且熱電勢與溫度之間有一固定的函數(shù)關(guān)系，利用這個(gè)關(guān)系及相關(guān)顯示儀表即可測量出溫度。

熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管.、接線盒等主要部分構(gòu)成。