热电极材料选择：热电式传感器的关键要素

本章节主要探讨热电极材料的选择在传感器与检测技术中的重要性，由胡向东在其著作《传感器与检测技术》的第8章中详细讲解。热电式传感器包括热电偶、热电阻和热敏电阻三种类型，它们在温度测量中发挥关键作用。 1. 热电偶传感器：热电偶是基于热电效应工作的，当两根不同材料的导体（或半导体）构成闭合回路，接触点的温度差异会产生电动势。热电势的大小取决于材料的性质和温度，且与形状、尺寸无关，只与材料和温度有关。热电偶的工作原理涉及热电偶定律，包括基尔霍夫热电势定律和中间导体定律。热电偶有多种类型，如铂铑10/铂热电偶、镍铬-镍硅等，其温度补偿方法和使用方法也是教学的重要内容。 2. 热电阻传感器：这些传感器利用导体电阻随温度变化的特性来测量温度。它们的内部引线方式会影响其在不同应用环境中的性能，比如铠装、裸线或屏蔽式结构。理解热电阻的电阻-温度特性对于选择合适的热电阻至关重要。 3. 热敏电阻传感器：这类传感器的电阻值随温度变化显著，通常用于相对较低的温度测量。热敏电阻的电阻-温度特性曲线是其工作原理的基础，了解其特性有助于正确设计和应用。 教学目标强调了对这三类热电式传感器的基本概念、工作原理和实际应用的掌握，如温度测量方法、热电偶的类型及其补偿技巧，热电阻的选择和安装，以及热敏电阻的电阻-温度关系的理解。学生还应学会如何使用分度表进行温度读取。 通过学习这一章节，读者将能够选择适合的热电极材料，理解和解决在不同场景下的温度测量问题，这对于工业过程控制、自动化设备和科研实验都具有实际价值。