如何测量热电偶
为了更好地理解如何进行热电偶测量,必须先了解热电偶工作原理。本文档的第一部分将解释热电偶的基本原理,以后部分将陆续讲解如何实现热电偶同仪器之间的连接以及如何进行温度测量。
热电偶Seebeck电压如果直接连到测量系统上连接到测量系统上会产生附加温差电路,因此不能通过简单地同电压表或者其他测量系统连接而进行测量
温度是对物体样本中粒子平均动能的测量方式,其标准单位是“度”。温度可以通过不同方法进行测量,测量的成本和精确度也因此各不相同。热电偶就是其中一种常见的测量温度的传感器,因为热电偶相对而言价格便宜而且精确度高,并且其测量范围相对较宽。
每当两个不同的金属接触,接触点聚会产生一个以温度为函数的较低的空载电压,这就是热电效应。这个温差电压就是Seebeck电压,以1821年发现该现象的物理学家Thomas Seebeck命名。该电压相对于温度是非线性的,但是对于小范围内的变化温度可以近似的认为是线性的。
热电偶的类型有很多种,并且都根据美国国家标准学会(ANSI)公约规定,由大些字母注明其成分。例如,J型热电偶由一个铁制导体和一个铜镍合金导体构成。热电偶的其他类型包括B,E,K,N,R,S,和T。
热电偶需要一个特定的温度基准来补偿该冷端产生的误差。最常用规定方法就是使用可直接读取的温度传感器测量得到参考端温度,减去寄生端电压分量。这个处理方法被称为冷端补偿,可以利用某些热电偶的特性来简化计算冷端补偿。
通过使用金属过渡层的热电偶定律以及其他假设条件,我们可知电压数据采集系统的测量只取决于热电偶类型,测量端电压和冷端温度。测量电压同测量导线和冷端J2、J3的电压分量无关。
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