热电偶传感器与温度测量：计算修正法实例解析

"计算修正法举例-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第九章 热电偶传感器）" 本资源主要围绕热电偶传感器展开，介绍了热电偶在温度测量中的应用及其相关理论知识。热电偶是一种常用的温度传感器，其工作原理基于塞贝克效应，即两种不同金属或合金接触时，在接点处会产生电动势，该电动势与接点间的温度差成正比。在给定的问题中，涉及到了热电偶的冷端补偿和实际温度计算。 1. 计算修正法举例： - 在K型热电偶测温电路中，热电偶的热电极A、B直接焊接在钢板上，A'、B'为补偿导线，Cu为铜导线。已知接线盒1的温度t1为40℃，冰瓶中为冰水混合物（0℃），接线盒3的温度t3为20.0℃。 - 要求求解冰瓶的温度t2，这可以通过计算热电偶产生的热电动势并结合温度-电动势关系表来实现。由于热电偶的电动势受两端温度影响，t2可以通过电动势与已知温度点的关系推算出来。 - 热电极直接焊在钢板上利用的是热电偶的接触电势，即两种金属在不同温度下的接触产生电动势的原理。 2. 当Ux=29.97mV时，可以使用热电偶的温度-电动势曲线或者查表，找到对应的t_x温度。这个过程涉及到热电偶的温度校准和补偿，因为实际测量的电动势会受到环境温度（即冷端温度）的影响，所以需要进行修正。 3. 如果冰瓶中的冰完全融化，温度上升到与接线盒1的温度相同（40℃），这时的Ux减小到28.36mV。同样地，通过新的电动势和温度-电动势曲线，可以再次计算被测点t_x的温度。由于冷端温度升高，电动势减小，对应的t_x也会降低。 4. 热电偶冷端延长和温度补偿是确保测量准确的关键。在实际应用中，通常需要对冷端进行温度补偿，以消除冷端温度变化对测量结果的影响。这可以通过连接补偿导线、使用电子补偿或集成温度传感器等方式实现。 5. 温度测量在日常生活中有着广泛的应用，如电饭煲、电冰箱、空调、微波炉和电热水器等家用电器都需要精确的温度控制。因此，理解和掌握热电偶传感器的工作原理和技术对于温度测量和控制至关重要。 本章节还涵盖了温度测量的基本概念，包括温标（如摄氏温标、华氏温标和热力学温标）的定义和换算，以及温度作为衡量分子平均动能的物理量的意义。此外，还提到了温度测量的其他方法，如利用物质的体积、压力、电阻等随温度变化的特性来定义和标定温度。