通俗講最根本的原理:
1. 金屬原子(離子)對於金屬中的自由電子的束縛能力與溫度有關;
2. 不同種類的金屬原子(離子)對自由電子的束縛能力是不同的。基於以上兩點,將兩種不同的金屬熔接在一起,熔接介面的兩邊金屬對自由電子的束縛能力不同,對電子束縛能力大的一側金屬就會帶負電,另一側金屬會帶負電,兩側金屬存在電勢差,而這個電勢差隨著熔接點溫度變化而變化。電勢差通常在幾十微伏特(很小,但是已經能精確測量了)。透過對電勢差-溫度進行一一對應的標定,就可以進行對溫度進行測量了。由於現在的國際標準已經做得很詳盡了,正規廠商生產的熱電偶都是滿足標準表的,使用者買來熱電偶校正之後就可以進行測量了。-----------------附加內容:1. 實際使用中的熱電偶不像上述原理“單純”,熱電偶使用時有時候需要延長,延長熱電偶線使用的不一定和熱電偶金屬材料一致,只要保證正、負極節點(接點)溫度相同,就對測溫沒有影響 ,原理與上述熱電偶原理一樣,自行推敲。熔接點-------------------節點A------------------------- 測量熔接點+++++++++++節點a------------------------- 儀器2. 由於儀器測量的是電勢差,從原理上說熱電偶導線中是沒有電流的,一次無論多長,都可以使用很細的導線。(很細的導線可能會在某些環境下受到干擾,這不是電勢損失造成的。)3. 由於測量的電動勢非常小,在很多情況下容易受到各種電磁干擾,使用時需注意。(經驗很重要)4. 【人員安全】有些情況下需要測量帶電體的溫度(比如電線接點溫度、電源端子臺溫度),有許多儀器是可以直接對溫度進行測量的(儀器可以承受(熔接點與地之間的)高電壓);但是,由於熱電偶導線上帶有高電壓,對人員是危險的,所以測量時從儀器到被測體所有強弱電線需要做好對人員的絕緣,需要調整儀器接點、測點時要斷電!--------長久以來,教科書和一些老師傅會講到塞貝克效應產生的電流,這是不正確的。塞貝克效應在兩種金屬之間產生的是電壓差(電勢差)。實際測量也是測量的電勢差,而不是用電壓表測的電壓。--------下圖是我手繪的常見資料採集儀的外部接線示意圖,一個測量通道一般有3-4個端子可供接線。圖中左邊是常用的接線方法,使用儀器內部模擬的電勢進行冷端補償。右圖是對精度要求極高的場合使用的需要使用到標準溫度器具作冷端補償。儀器內部的電路:近年來數字積體電路的發展,常見的儀器內部的端子之間是相對絕緣的,因此不會形成持續的電流,目的是將導線的電阻引起的壓降儘可能消除,消除導線長度對溫度測量的影響。--------本文Url連結可分享;本文內容未經許可,禁止轉載。
通俗講最根本的原理:
1. 金屬原子(離子)對於金屬中的自由電子的束縛能力與溫度有關;
2. 不同種類的金屬原子(離子)對自由電子的束縛能力是不同的。基於以上兩點,將兩種不同的金屬熔接在一起,熔接介面的兩邊金屬對自由電子的束縛能力不同,對電子束縛能力大的一側金屬就會帶負電,另一側金屬會帶負電,兩側金屬存在電勢差,而這個電勢差隨著熔接點溫度變化而變化。電勢差通常在幾十微伏特(很小,但是已經能精確測量了)。透過對電勢差-溫度進行一一對應的標定,就可以進行對溫度進行測量了。由於現在的國際標準已經做得很詳盡了,正規廠商生產的熱電偶都是滿足標準表的,使用者買來熱電偶校正之後就可以進行測量了。-----------------附加內容:1. 實際使用中的熱電偶不像上述原理“單純”,熱電偶使用時有時候需要延長,延長熱電偶線使用的不一定和熱電偶金屬材料一致,只要保證正、負極節點(接點)溫度相同,就對測溫沒有影響 ,原理與上述熱電偶原理一樣,自行推敲。熔接點-------------------節點A------------------------- 測量熔接點+++++++++++節點a------------------------- 儀器2. 由於儀器測量的是電勢差,從原理上說熱電偶導線中是沒有電流的,一次無論多長,都可以使用很細的導線。(很細的導線可能會在某些環境下受到干擾,這不是電勢損失造成的。)3. 由於測量的電動勢非常小,在很多情況下容易受到各種電磁干擾,使用時需注意。(經驗很重要)4. 【人員安全】有些情況下需要測量帶電體的溫度(比如電線接點溫度、電源端子臺溫度),有許多儀器是可以直接對溫度進行測量的(儀器可以承受(熔接點與地之間的)高電壓);但是,由於熱電偶導線上帶有高電壓,對人員是危險的,所以測量時從儀器到被測體所有強弱電線需要做好對人員的絕緣,需要調整儀器接點、測點時要斷電!--------長久以來,教科書和一些老師傅會講到塞貝克效應產生的電流,這是不正確的。塞貝克效應在兩種金屬之間產生的是電壓差(電勢差)。實際測量也是測量的電勢差,而不是用電壓表測的電壓。--------下圖是我手繪的常見資料採集儀的外部接線示意圖,一個測量通道一般有3-4個端子可供接線。圖中左邊是常用的接線方法,使用儀器內部模擬的電勢進行冷端補償。右圖是對精度要求極高的場合使用的需要使用到標準溫度器具作冷端補償。儀器內部的電路:近年來數字積體電路的發展,常見的儀器內部的端子之間是相對絕緣的,因此不會形成持續的電流,目的是將導線的電阻引起的壓降儘可能消除,消除導線長度對溫度測量的影響。--------本文Url連結可分享;本文內容未經許可,禁止轉載。