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第二章自动检测技术
所谓检测,就是通过技术手段将某参数的变化转换为另一种物理量的变化,该物理量的变化能够方便进行处理、进行观察。对被测变量实行实时、在线测量,即不需要人为干预,自动地进行连绵不断的测量叫做自动检测。
测量通常是将参数的变化转换为电能量的变化,例如转换为电流、电压、电阻、电容、电感、频率等。由于这些电能量的表现形式不一样,有些不便于进行直接处理或直接观察。为此,自动化领域中规定了一些标准的统一信号形式,例如4~20mADC、0~10mADC、1~5VDC。如果测量装置能将被测参数转换为标准信号则称该装置为变送器,如果仅仅是将被测变量转换成一种非标准信号,则称该装置为传感器。
第一节、温度检测与仪表
第一节、温度检测与仪表
一、热电偶测温原理
引线
支架
热电偶丝
-1 工业热电偶结构图
感温点
-3 接触电势形成原理图
B
A
+
-
一、热电偶测温原理
1、接触电势
金属A电子密度比金属B电子密度高,由于存在密度差,电子就从金属A向金属B扩散。由于金属A失去了电子,在连接面上金属A一侧就会呈现正电势;金属B获得了一些电子,在连接面金属B一侧就会呈现负电势。
这个电位差与两种金属材料有关系,还和连接面处的温度有关系,其关系为:

公式中:
EAB: 金属A、B接触面处的热电势;
T: 接触面处的绝对温度;
K: 波尔兹曼常数(k=×10-23J/K);
e: 电子电荷量(e=×10-19C);
nA、nA:金属A、B的自由电子密度。
一、热电偶测温原理
4、热电偶接线与冷端温度补偿
1)热电偶接线
构成热电偶的材料常常是一些贵重金属。实际测量中检测点与仪表之间可能有很长的距离,不可能都使用贵重金属将热电偶连接到远距离处的仪表上,不可避免的在热电偶回路中出现第三种贱金属,此时回路总热电势与温度的关系将如何变化。
一、热电偶测温原理
其回路总热电势为:
如果该回路在同一温度下,根据能量守恒可知其回路总电势为零,既:
代如上式则有:
三种金属构成的热电偶回路图
B
A
T
T0
C
T0
一、热电偶测温原理
2)冷端补偿
T
T0
T0
R1
R2
R3
Rt
-7 桥路冷端温度补偿的原理图
E(T,T0)
UT0
+
—
+
—