热电式传感器原理与应用:第11章详解
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更新于2024-07-01
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本章节主要讲解了第11章热电式传感器在传感与检测技术中的应用。温度作为衡量物体冷热状态的基本物理量,在工业生产自动化中占有重要地位,测温传感器占据大量测量点。热电式传感器是通过温度变化引起电荷迁移或电子分布的改变,进而转化为电信号的装置,其中包括热电偶和热电阻。
热电偶传感器是利用热电效应来工作的,当两种不同材料的导体A和B连接成闭合回路,当工作端(T端)和参考端(T0端)温度不同时,会产生热电势,即接触电势和温差电势。接触电势是由于导体A和B的自由电子密度差异导致的电位差,其大小与温度和导体材料有关,计算公式中涉及波尔兹曼常数和电子密度。温差电势则是同一导体两端因温度梯度引起的,它在温度高的端部发生电子向低端迁移,形成温差电位。
热电偶的工作原理图展示了工作端和参考端的结构,其中A和B材料的热电效应产生电势差,这个差值就是热电偶传感器的关键信号。热电偶产生的总热电势由接触电势和温差电势之和决定,对于实际应用中的热电偶,会通过特定的材料组合和设计来确保准确性和稳定性。
热电阻传感器则通过测量温度变化对电阻的影响来实现测温,温度升高,电阻通常增加。热电阻传感器在精度和线性度方面通常优于热电偶,但也受限于材料的热电阻特性。
热电式传感器以其独特的热电效应在工业测温领域占据重要位置,它们的应用广泛,从基础科学研究到工业生产控制,都是不可或缺的技术手段。理解和掌握热电效应及其在热电偶和热电阻中的应用,对于从事传感与检测技术的人员来说至关重要。
2022-07-11 上传
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