温度热电偶冷端补偿与热电阻.ppt

关于温度热电偶冷端补偿与热电阻*第1页，共41页，星期日，2025年，2月5日*（1）冰点法将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使冷端的温度保持在0?C不变。此法也称冰浴法，它消除了t0不等于0?C而引入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适用于实验室中。在所有的方法中，精度最高。在冰瓶中，冰水混合物的温度能较长时间地保持在0?C不变。第2页，共41页，星期日，2025年，2月5日*冰点法接线图1-被测流体管道，2-热电偶，3-接线盒，4-补偿导线，5-铜质导线，6-毫伏表，7-冰瓶，8-冰水混合物，9-试管（装有油类或水银），10-新的冷端第3页，共41页，星期日，2025年，2月5日*（2）热电势修正法将冷端置于已知的恒温条件，保持t0稳定不变，根据中间温度定律：E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)再根据测得的热电势E(t,t0)和查到的E(t0,0)之和去查分度表，即可得到被测的实际温度。第4页，共41页，星期日，2025年，2月5日*例：现镍铬-镍硅（分度号为K）热电偶测一高温，输出电势为EAB（T，TN）=33.29mV，已知环境温度TN=30℃，求被测温度T。解：查表的EAB（30，0）=1.2mV∴EAB（T，0）=EAB（T，30）+EAB（30，0）=33.29+1.203=34.493mV再查分度号为K的分度表得：T=820℃时，EAB（820，0）=34.095mVT=830℃时，EAB（830，0）=34.502mV∴T=820+（34.493-34.095）/（34.502-34.095）*（830-820）=829.7℃热电势修正法举例另：33.29mV查表对于800.3℃第5页，共41页，星期日，2025年，2月5日*机械零点调整法指针被预调到室温（30?C）可补偿冷端损失第6页，共41页，星期日，2025年，2月5日*（3）冷端补偿器法很多工业生产过程既没有保持0℃的条件，也没有长期维持参比端恒温的条件，热电偶的参比端温度t0往往是随时间和所处的环境而变化的。在此情况下可以采用冷端补偿器来自动补偿t0的变化。第7页，共41页，星期日，2025年，2月5日*（3）冷端补偿器法冷端补偿器是一个不平衡电桥，桥臂R1=R2=R3=1Ω，采用锰铜丝无感绕制，其电阻温度系数趋于零。桥臂R4用铜丝无感绕制，其电阻温度系数约为4.3×10-3℃-1当温度为0℃时R4=1Ω。Rg为限流电阻，配用不同分度号热电偶时Rg作为调整补偿器供电电流之用。桥路供电电压为直流电，大小为4V。第8页，共41页，星期日，2025年，2月5日*（3）冷端补偿器法当热电偶参比端和补偿器的温度t0=0℃时，补偿器桥路四臂电阻R１～R4均为1Ω，电桥处于平衡状态，桥路输出端电压Uba＝０，指示仪表所测得的总电势为E＝E(t,t0)+Uba=E(t,0)第9页，共41页，星期日，2025年，2月5日*（3）冷端补偿器法E＝E(t,t0)+Uba=E(t,0)当t0随环境温度增高时，R4增大，则a点电位降低，使Uba增加。同时由于t0增高，E(t,t0)将减小。通过合理设计桥路限流电阻Rg，使Uba的增加值恰等于[E(t,0)-E(t,t0)],那么指示仪表所测得的总电势将不随t0而变，相当于热电偶参比端自动处于0℃。只有在平衡点温度和计算点温度下可以得到完全补偿，而在其它各参比端温度值时只能得到近似的补偿。因此采用冷端补偿器作为参比端温度的处理方法会带来一定的附加误差。我国工业用的冷端补偿器有两种参数：一种是平衡点温度定为0℃；另一种是定为20℃。它们的计算点温度均为40℃。第10页，共41页，星期日，2025年，2月5日*XT-WBC热电偶冷端补偿器注意：与被补偿热电偶对应型号的补偿电桥。（3）冷端补偿器法第11页，共41页，星期日，2025年，2月5日*热电偶冷端的延长采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的冷端，使之远离高温区；可节约大量贵金属；易弯曲，便于敷设。补偿导线在0～100?C范围内的热电势与配套的热电偶的热电势相等，所以不影响测量精度。第12页，共41页，星期日，2025年，2月5日补偿导线型号（续）第13页，共41页，星期日，2025年，2月5日*补偿导线分：Ⅰ型（与所配的热电极相同的合金）Ⅱ型（与所配的热电极不同的合金）注：如镍