热电偶传感器工作原理与应用

"胡向东教授讲解的第8章热电式传感器主要涵盖了热电偶传感器、热电阻传感器和热敏电阻传感器的基本概念、工作原理及应用。本章详细阐述了热电偶的测温原理，包括热电效应、热电势、热电偶的构成以及接触电动势和温差电动势的概念。" 在热电偶传感器部分，讲解了热电偶由两种不同材料的导体构成，当两端温度不同时，会在回路中产生电动势，即热电势。热电偶有热端（测量端）和冷端（参考端）之分。接触电动势取决于导体材料和接触点的温度，而温差电动势则源于高温端和低温端电子能量差异导致的电荷不平衡。热电偶回路中总热电势的计算公式也得到了介绍，它是由两个接点的接触电动势和温差电动势的组合。 此外，教学内容还强调了热电偶的一些特性：其热电动势只与材料和接点温度有关，与形状和尺寸无关；若两热电极为同种材料，总电动势为零；若两接点温度相同，总电动势也为零。在实际应用中，通常通过保持参考端温度恒定来简化测量，此时总的热电动势成为一个仅与测量端温度相关的量。 接下来，章节介绍了热电阻传感器，重点在于理解不同内部引线方式对测量的影响以及它们在不同场合的应用。热电阻是利用金属材料电阻随温度变化的特性进行温度测量的。 最后，讨论了热敏电阻传感器，主要关注其电阻-温度特性。热敏电阻的阻值对温度非常敏感，可以用于精确地探测微小的温度变化。 通过本章学习，学生应能掌握热电偶、热电阻和热敏电阻的基本概念，理解它们的工作原理，掌握热电偶的温度补偿方法、测温方法，以及热电阻和热敏电阻的特性，并能够运用分度表进行温度测量。这些知识对于理解和应用温度测量技术至关重要。