百科知識
熱電動勢的測量-熱電偶冷端補(bǔ)償之冰點(diǎn)槽法
熱電動勢的測量: 熱電動勢包括接觸電勢和溫差電勢。溫差電勢遠(yuǎn)比接觸電勢小,可以忽略。這樣閉合回路中的總熱電勢可近似為接觸電勢。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)把熱電勢EAB(T,T0)和溫度T的關(guān)系繪成曲線或列成表格(分度表),則只要用儀表測得熱電勢,就可以求出被測溫度T。
在理解熱電偶測溫原理時我們需要知道熱電偶的幾個特性:
1. 組成熱電偶回路的兩種導(dǎo)體材料相同時,無論兩接點(diǎn)溫度如何,回路總熱電勢等于零。
2. 如果熱電偶兩接點(diǎn)的溫度相同,T=T0,則盡管導(dǎo)體A,B材料不同,熱電偶回路的總電勢亦為零。熱電偶回路的總電勢僅與兩接點(diǎn)溫度有關(guān),與A、B材料的中間溫度無關(guān)。
3. 在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)體時,只要這根導(dǎo)體的兩端溫度相同,則不會影響原來回路的總熱電勢。這一性質(zhì)稱為中間導(dǎo)體定律。
在用熱電偶絲進(jìn)行溫度測量時,熱電偶的冷端補(bǔ)償是必不可少的。那為什么要進(jìn)行冷端補(bǔ)償呢?從熱電偶的測溫原理知道,熱電偶熱電勢大小不但與熱端溫度有關(guān),而且與冷端溫度有關(guān)。只有在冷端溫度恒定的情況下,熱電勢才能正確反映熱端溫度大小。在實(shí)際運(yùn)用中,熱電偶冷端受環(huán)境溫度波動的影響較大,因此冷端溫度不可能恒定,而要保持輸出電勢是被測溫度的單一函數(shù)值,必須保持一個節(jié)點(diǎn)溫度恒定。熱電偶技術(shù)條件都是指冷端(非工作端)處在0℃時的電動勢,要求工作時,保持0℃,這樣熱電勢才能正確反映熱端溫度大小,否則就會產(chǎn)生誤差。
有很多種可用于測量溫度的熱電偶類型,它們的溫度電動勢特性如下圖: