热电偶温度传感器制作材料须()
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初三热学教案:如何制作热电偶测量电偶对温度的应用热电偶是利用两种不同金属之间的热电效应制成的温度传感器,通常由两条不同种类的金属导线组成。
当两条导线的接触端温度不同,就会产生热电势,由此测量温度。
在工业生产、实验室以及日常生活中,热电偶都有广泛的应用。
本文将介绍如何制作热电偶测量电偶对温度的应用。
一、材料准备制作热电偶需要以下材料:1、两条不同金属导线,例如铜和铁、铜和常铝。
2、万用表或数字温度计。
3、电烙铁或电线钳。
4、万能接线板。
二、实验步骤1、量取金属导线:从铜和铁中分别取一条直径约为0.5mm的导线,长度约为30cm。
2、电烙铁烙接:将铜和铁的导线烙接在一起,留出一端,留出的一端可以接入万用表或数字温度计。
3、接线板连接:将留出的一端分别接入万用表或数字温度计和万能接线板。
4、测试热电势:将两个接头的温度分别设为T1和T2,测试热电势。
5、计算温度:根据测得的热电势E和两种金属的热电势系数β计算温度差ΔT,进而计算出两个接头的温度:T1 = T2 + ΔT。
三、注意事项1、制作热电偶时应该保持电路的连通性。
2、在烙接过程中要注意不要让两个金属接触过度,也不能让他们彻底分离,否则会影响测量的精度。
3、在使用数字温度计时,应当按压它的测量键,待显示屏显示温度后松开,避免误操作。
4、在使用热电偶测量高温物体时,应当降低测试电流,但保证其准确性。
四、应用案例热电偶在工业生产、实验室以及日常生活中有广泛的应用,例如:1、工业生产中,特别是冶金和化工领域,用于测量高温熔炼炉中金属和非金属的温度。
2、在实验室中,热电偶常用于测量化学反应的温度变化,例如测量酸碱中和反应中的温度变化。
3、在日常生活中,热电偶被广泛应用于家用电器中,例如多功能电饭煲、微波炉等,以确保食品的安全和经济性。
热电偶是一种广泛应用的温度传感器,准确、可靠、易于制作和使用。
在实践中,应当注意并掌握一定的细节操作技巧,以保证测量精度。
温度传感器概述、应用及原理(热敏电阻器、电阻温度探测器、热电偶、固态热传感器)热敏电阻器用来测量温度的传感器种类很多,热敏电阻器就是其中之一。
许多热敏电阻具有负温度系数(NTC),也就是说温度下降时它的电阻值会升高。
在所有被动式温度传感器中,热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高,但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。
表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。
这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的,但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。
其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25),该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比,通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。
以表1中的热敏电阻系列为例,25℃时阻值为10KΩ的电阻,在0℃时电阻为28.1KΩ,60℃时电阻为4.086KΩ;与此类似,25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为14.050KΩ。
图1是热敏电阻的温度曲线,可以看到电阻/温度曲线是非线性的。
虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量,但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。
如果想要知道两点之间某一温度下的阻值,可以用这个曲线来估计,也可以直接计算出电阻值,计算公式如下:这里T指开氏绝对温度,A、B、C、D是常数,根据热敏电阻的特性而各有不同,这些参数由热敏电阻的制造商提供。
热敏电阻一般有一个误差范围,用来规定样品之间的一致性。
根据使用的材料不同,误差值通常在1%至10%之间。
有些热敏电阻设计成应用时可以互换,用于不能进行现场调节的场合。
例如一台仪器,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准,这种热敏电阻比普通的精度要高很多,也要贵得多。
图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。
电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压,一般它与ADC的参考电压一致,因此如果ADC的参考电压是5V,Vref也将是5V。
热敏电阻和电阻串联产生分压,其阻值变化使得节点处的电压也产生变化,该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。
传感器及应用第二版课后答案1. 下列关于磁敏二极管阐述正确的是() [单选题] *A. 在 PRN 型二极管基础上增加一个高复合区而形成B. 可以称为结型二端器件(正确答案)C. 工艺上用扩散杂质或喷砂的办法制成高复合区光滑表面D. 高复合区使得电子和空穴不易于复合2. 一般制作光敏三极管的材料为() [单选题] *A. 半导体硅(正确答案)B. 金属氧化物C. 半导体硒D. 半导体锗3. 下列关于结构型智能传感器阐述正确的是() [单选题] *A. Smart结构需要用户自行设计所需功能B. 特殊结构是将传感器做成某种特殊的几何结构或机械结构(正确答案)C. Smart结构智能传感器功能单一D. 特殊结构智能传感器具有对环境条件的改变能够自适应地作出响应的能力4. 在理想情况下,一个传感器在连续工作条件下每年零点漂移应小于() [单选题] *A. 5%B. 8%C. 10%(正确答案)D. 12%5. 下列关于雪崩光电二极管的阐述正确的是() [单选题] *A. PN结加高的正向偏压时发生雪崩效应B. 获得载流子的雪崩效应使光电流减少C. 雪崩光电二极管是高灵敏度的光敏二极管(正确答案)D. 无光入射时雪崩光电二极管也会发生雪崩效应6. 通过检测性质的变化来检测外界信息的传感器属于() [单选题] *A. 物性传感器(正确答案)B. 化学传感器C. 结构型传感器D. 应变式传感器7. 磁敏电阻可以测量的磁感应强度围是() [单选题] *A. 10-2~1TB. 10-3~1T(正确答案)C. 10-4~1TD. 10-5~1T8. 温敏闸晶管实现温—电转换利用的是() [单选题] *A. 珀尔帖效应B. 伏安特性C. 热导通特性(正确答案)D. 汤姆逊效应9. 下列关于传感器的分类阐述错误的是() [单选题] *A. 按照信息的传递方式可以分为直接型传感器和间接型传感器。
B. 按照工作机理可以分为物性传感器和结构型传感器两大类C.光敏二极管属于间接型传感器(正确答案)D. 应变计属于物性传感器10. 下列不属于目前常用的冷端恒温法的是() [单选题] *A. 加热恒温法B. 埋地法C. 铁匣法D. 水浸法(正确答案)11. 下列属于光纤传感器特点的是() [单选题] *A. 检测分辨率不高B. 测温范围窄C. 灵敏度高(正确答案)D. 保密性差12. 光电池的开路电压趋近饱和时的光照强度为() [单选题] *A. 1000lxB. 2000lx(正确答案)C. 3000lxD. 4000lx13. 霍尔器件可以检测的磁场范围是() [单选题] *A. 10-1~10TB. 10-3~10TC. 10-5~10TD. 10-7~10T(正确答案)14. 描述传感器可以检测到被测量最小变化能力的性能指标是() [单选题] *A. 迟滞B. 分辨力(正确答案)C. 灵敏度D. 线性度15. 下列不属于热电偶优点的是() [单选题] *A. 结构简单B. 热惯性大(正确答案)C. 精度高D. 测量范围大16.下列属于PN结型温度传感器的是() [单选题] *A. 铜电阻传感器B. 铂电阻传感器C. 热释电传感器D. 晶闸管传感器(正确答案)17. 关于晶闸管的温度特性阐述正确的是() [单选题] *A. 晶闸管的电流电压特性不随温度的变化而改变B. 晶闸管利用伏安特性实现温-电转换C. 当温度升高时,晶闸管的正向翻转电压升高,而反向电压下降D. 晶闸管可以用温度触发,使其由断态变为通态(正确答案)18. 为准确描述混合气体中的湿度,不受温度影响应采用() [单选题] *A. 绝对湿度(正确答案)B.相对湿度C. 露点D.水蒸气的质量19. 硅温度传感器的工作电流应小于() [单选题] *A. 5mAB. 3mAC. 2mAD. 1mA(正确答案)20.下列关于辐射温度传感器阐述正确的是() [单选题] *A. 对被测对象的温度场有轻微干扰B. 利用物体的热辐射随物体的温度变化制备(正确答案)C. 属于接触式测量D. 易受高温气体的氧化和腐蚀21. 下列属于光敏传感器特点的是() [单选题] *A. 可靠性不高B. 抗干扰能力不强C. 不受电磁辐射影响(正确答案)D. 自身辐射电磁波22. 下列对Smart结构型智能传感器阐述错误的是() [单选题] *A. 采用的结构是预先设计好的确实有用且有效的方式B. 仿生 Smart结构是 Smart 结构的初级阶段(正确答案)C. Smart 结构自适应功能的引入使结构变得更为灵巧和智能D. 具有一种对环境条件的改变能够自适应地作出响应的能力23. 超声波的频率高于() [单选题] *A. 20KHz(正确答案)B. 30KHzC. 40KHzD. 50KHz24. 表示实际曲线与拟合直线接近程度的性能指标是() [单选题] *A. 线性度(正确答案)B. 重复性C. 迟滞D.量程25. 下列适宜做超低温测量热电阻的是() [单选题] *A. 铟电阻(正确答案)C. 铜电阻D. 电铂阻26. 下列关于声表面波(SAW)与电磁波的传播速度阐述正确的是() [单选题] *A. SAW 的传播速度快B. 电磁波的传播速度快(正确答案)C. 相同D. 不确定27. 为方便描述混合气体的湿度,在湿敏传感器中常使用() [单选题] *A. 绝对湿度B. 相对湿度(正确答案)C. 水蒸气压D. 水蒸气的质量28. 下列不属于工业过程自动化中常用的力学传感器的是() [单选题] *A. 电阻式B. 压电式C. 电容式D. 磁电式(正确答案)29. 构成热电偶温度传感器的金属材料是() [单选题] *A. 一种B. 二种(正确答案)D. 四种30. 下列关于传感器静态特性阐述正确的是() [单选题] *A. 对于静态的输入信号,传感器的输出量与时间有关B. 输入量与输出量可以用一个含时间的方程表示C. 输入量和输出量完全符合线性关系D. 当被测量不随时间变化或随时间变化缓慢时,传感器的输出信号反应其静态特性(正确答案)31. 传感器稳定工作时输出量的变化和输入量变化的比值表示() [单选题] *A. 灵敏度(正确答案)B. 重复性C. 迟滞D. 线性度32. 利用PN结温度特性的二极管和晶体管温度传感器的测温区是() [单选题] *A. -100~200℃B. -150~250℃C. -200~300℃(正确答案)D. -250~350℃33. 下列关于计算机型智能传感器阐述正确的是() [单选题] *A. 由基本传感器、信号处理电路和微控制器构成B. 通过模拟电路和传感器网络实现并行操作C. 可以重新编制程序改变算法来改变其性能(正确答案)D. 通常多个基本传感器与期望的模拟信号处理硬件结合形成传感功能组件34. 下列关于单电感式压力传感器阐述错误的是() [单选题] *A. 由膜盒、铁芯、衔铁及线圈等组成B. 其衔铁与膜盒上端连在一起C. 当压力P进入膜盒时,膜盒的顶端产生与P成反比的位移(正确答案)D. 用电流表可以测出压力的大小35. 下列不属于电涡流磁传感器可以测量的物理量是() [单选题] *A. 位移B. 厚度C. 气体浓度(正确答案)D.材料损伤36. 下列关于集成智能传感器阐述正确的是() [单选题] *A. 不属于计算机型智能传感器B. 按传感器的计算精度不同可分成初级形式、中级形式和高级形式C. 具有部分数字化的特点D. 可实现高自适应性、高精度、高可靠性与高稳定性(正确答案)37. 有些种类的热敏电阻在温度变化1℃时,阻值变化可达到() [单选题] *A. 1%~3%B. 2%~5%C. 3%~6%(正确答案)D. 4%~8%38. 热电偶的实用测量电路不包括() [单选题] *A. 单点温度测量电路B. 两点间温差的测量电路C. 温差电桥测量电路(正确答案)D. 平均温度测量电路39. 下列不属于光纤传感器主要组成部分的是() [单选题] *A. 光源B. 电源(正确答案)C. 光纤D. 光探测器40. 下列关于烧结型 SnO2气敏元件的阐述正确的是() [单选题] *A. 主要用于检测可燃的氧化性气体B. 其工作温度约为500℃C. 按照其加热方式可以分为直接式与间接式两种类型D. 由芯片、基座和金属防爆网罩三部分组成(正确答案)41. 下列关于光敏三极管的阐述正确的是() [单选题] *A. 不具有电流放大作用B. 光电特性比光敏二极管好C. 在较强的光照下光电流与照度不成线性关系(正确答案)D. 灵敏度比光敏二极管低42. 霍尔元件多用N型半导体材料薄膜,厚度常常只有() [单选题] *A. 1μm左右(正确答案)B. 2μm左右C. 3μm左右D. 4μm左右43. 反映传感器材料参数的恢复快慢、机械结构和制造工艺缺陷的指标是() [单选题] *A. 量程B. 重复性C. 迟滞(正确答案)D. 温度稳定性44. 下列不属于非电学量的被测量类型的是() [单选题] *A. 物理量B. 化学量C. 生物量D. 位移量(正确答案)45. 铜丝性能稳定的温度范围是() [单选题] *A. -100~150℃B. -100~250℃C. -50~150℃(正确答案)D. 50~150℃46. 热电偶的热电极材料必须具有的特性不包括() [单选题] *A. 在测量范围内热电性质稳定B. 热电势要足够大C. 电阻温度系数大(正确答案)D. 材料的复制性好47. 下列不满足选作感温电阻材料要求的是() [单选题] *A. 电阻温度系数要低(正确答案)B. 在测温范围内,化学、物理性能稳定。
热电偶温度传感器制作材料须()
热电偶温度传感器制作材料要求:
1. 热电偶导线:热电偶温度传感器通常由两种不同的金属或金属合金制成的导线构成。
常见的材料有铜、铁、镍、锑、铂等。
导线的选择应该根据工作环境、温度范围和精度要求进行。
2. 保护套管:套管的主要功能是保护热电偶和防止环境对测量的影响。
常用的材料包括不锈钢、陶瓷、石英等。
3. 绝缘材料:绝缘材料是为了防止两种导线之间的短路。
常用的绝缘材料有镁氧粉、氧化铝粉等。
4. 接头:接头主要用来将热电偶和测温仪表连接。
接头的材料应该选择导电性能好且稳定性强的材料。
5. 密封材料:热电偶温度传感器需要一定的密封处理,以阻止湿气、气体等对测量精度的影响。
常用的密封材料有丁腈橡胶、硅橡胶等。
总的来说,热电偶温度传感器制作材料的选择应根据使用环境、工作温度、测量精度等因素进行,以确保其性能稳定、寿命长、维护方便。
温度传感器温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中一个很重要而普遍的测量参数。
温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。
由于温度测量的普遍性,温度传感器的数量在各种传感器中居首位。
温度的变化会改变物体的某种特性,如体积、电阻、电容、电动势、磁性能、频率、光学特性及热噪声等,温度传感器就是以此为原理对温度进行间接测量的。
很多材料的特性都会随温度的变化而变化,所以能作温度传感器的材料相当多。
工农业生产中温度测量的范围极宽,从零下上百度到零上几千度,而不同材料做成的温度传感器只能在一定的温度范围内使用。
随着生产的发展,新型温度传感器还在不断涌现,如微波测温温度传感器、噪声测温温度传感器、温度图测温温度传感器、热流计、射流测温计、核磁共振测温计、穆斯保尔效应测温计、约瑟夫逊效应测温计、低温超导转换测温计、光纤温度传感器等。
按照温度传感器与被测介质的接触方式划分,可以将其分为两大类:接触式和非接触式。
•接触式温度传感器需要与被测介质保持接触,使两者进行充分的热交换而达到同一温度,这一类传感器主要有电阻式、热电偶式、PN结式等。
这类传感器的优势是测量稳定,精度高,不容易受到环境因素的干扰,可以长时间的对目标进行连续测量。
缺点是受被测物体影响较大,容易损坏,空间局限性大。
•非接触式温度传感器则无需与被测介质接触,而是通过检测被测介质的热辐射或对流传来达到测温的目的,这一类传感器最典型是红外测温传感器。
这类传感器的优势是可以测量运动状态物体的温度(如慢速行使的火车的轴承温度,运动中的活塞温度)及热容量小的物体(如集成电路中的温度分布),因为不需要接触所以受空间局限小,更加灵活。
劣势是容易受到环境干扰。
按照传感器的输出方式及接口方式划分,可以将其分为模拟式和数字式两大类。
模拟式温度传感器输出的是模拟信号,必须经过专门的接口电路转换成数字信号后才能由微处理器进行处理。
温度传感器分类与特点1.热电阻温度传感器(RTD):热电阻温度传感器是一种基于电阻值随温度变化的原理工作的传感器。
常见的热电阻材料有铂(Pt100、Pt1000)、镍(Ni100、Ni1000)等。
热电阻温度传感器具有较高的精度、较宽的测量范围和较好的线性特性。
但是,它们的响应时间较慢,对环境干扰较为敏感。
2.热敏电阻温度传感器(NTC):热敏电阻温度传感器是一种采用热敏电阻材料工作的传感器,其电阻值随温度变化。
常见的热敏电阻材料有氧化锡(SnO2)、氧化镁(MgO)等。
热敏电阻温度传感器具有较高的灵敏度和较低的成本,适用于大量应用场合。
但是,由于其非线性特性,需要进行校准和补偿,测量精度相对较低。
3.热电偶温度传感器:热电偶温度传感器是基于两种不同金属的电动势随温度变化的原理工作的传感器。
常见的热电偶有铜-铜镍(Type T)、铁-铜镍(Type J)等。
热电偶温度传感器具有较大的测量范围、良好的线性特性和较快的响应速度。
但是,由于热电偶两端的接触材料不同,容易受到外界电磁干扰的影响。
4.热电堆温度传感器:热电堆温度传感器是一种由多个热电偶组成的传感器,用于测量较高温度下的温度变化。
热电堆温度传感器具有较高的测量精度和较大的温度范围,适用于高温环境。
但是,由于需要多个热电偶的组合,造成了较高的成本。
5.红外温度传感器:红外温度传感器是一种基于物体放射出的红外线辐射功率与其温度成正比的原理工作的传感器。
红外温度传感器具有非接触式测量、快速响应和长测量距离等特点。
但是,其测量精度受到环境因素的影响较大,同时需要针对不同物体进行校准。
总的来说,不同类型的温度传感器各具特点,适用于不同的应用场合。
选择合适的温度传感器需要根据测量范围、精度要求、响应速度以及环境干扰等因素综合考虑。
温度传感器—热电偶测温实验一、实验原理:由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路,当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流,这表明电路中有电势产生,此电势即为热电势。
图1 热电偶测温系统图图1中T 为热端,To 为冷端,热电势Et=)T ()T (o AB AB本实验中选用两种热电偶镍铬—镍硅(K )和镍铬—铜镍(E )。
实验所需部件:K 、E 分度热电偶、温控电加热炉、214位数字电压表(自备) 二、实验步骤:1、观察热电偶结构(可旋开热电偶保护外套),了解温控电加热器工作原理。
温控器:作为热源的温度指示、控制、定温之用。
温度调节方式为时间比例式,绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热,红灯亮时加热炉断电。
温度设定:拨动开关拨向“设定”位,调节设定电位器,仪表显示的温度值℃随之变化,调节至实验所需的温度时停止。
然后将拨动开关扳向“测量”侧,(注:首次设定温度不应过高,以免热惯性造成加热炉温度过冲)。
2、首先将温度设定在50℃左右,打开加热开关,热电偶插入电加热炉内,K 分度热电偶为标准热电偶,冷端接“测试”端,E 分度热电偶接“温控”端,注意热电偶极性不能接反,而且不能断偶,214位万用表置200mv 档,当钮子开关倒向“温控”时测E 分度热电偶的热电势,并记录电炉温度与热电势E 的关系。
3、因为热电偶冷端温度不为0℃,则需对所测的热电势值进行修正E (T ,To )=E(T,t 1)+E(T 1,T 0)实际电动势=测量所得电势 +温度修正电势查阅热电偶分度表,上述测量与计算结果对照。
4、继续将炉温提高到70℃、90℃、110℃和130℃,重复上述实验,观察热电偶的测温性能。
三、注意事项:加热炉温度请勿超过150℃,当加热开始,热电偶一定要插入炉内,否则炉温会失控,同样做其它温度实验时也需用热电偶来控制加热炉温度。
第七章热电式传感器第一节热电偶热电式传感器是一种利用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来测量温度的装置。
在各种热电式传感器中,把温度量转换为电势和电阻的方法最为普遍。
其中将温度转换为电势的热电式传感器叫热电偶温度传感器,将温度转换为电阻值的热电式传感器叫电阻式温度传感器。
金属热电式传感器简称热电阻,半导体式传感器简称热敏电阻。
热电式传感器目前在工业生产中得到了广泛的应用,并且可以选用定型的显示仪表和记录仪来进行显示和记录。
在计算机控制系统中,热电式传感器的输出信号可直接进入I/O卡,进行信号的预处理、显示和控制。
热电偶由于性能稳定、结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传的特点,在工业和科研领域中得到广泛应用。
常用的热电偶,低温可测到-50℃,高温可达到+1600℃。
若配用特殊材料,其温度范围可达到-150℃~2000℃。
如图7-1所示,热电偶温度传感器将被测温度转换成毫伏级热电势,通过连接导线与显示表构成温度检测系统,从而实现温度的显示、记录和调节。
图7-1热电偶测温示意图一热电偶的基本原理1 热电效应1821年,德国物理学家赛贝克(T⋅J⋅Seebeck)用两种不同金属组成闭合回路,并用酒精灯加热其中一个接触点(称为结点),发现放在回路中的电流表指针发生偏转。
如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热,指针的偏转角反而减小。
显然,指针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动,电流的强弱与两个结点的温差有关。
据此,赛贝克发现和证明了将两种不同性质的导体A 、B 组成闭合回路,如图7-2所示。
若节点(1)、(2)处于不同的温度(T≠T 0)时,两者之间将产生一热电势,在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。
两种不同材料的导体所组成的回路称为“热电偶”,组成热电偶的导体称为“热电极”,热电偶所产生的电动势称为热电势。
热电偶的两个结点中,置于温度为T 的被测对象中的结点称之为测量端,又称为工作端或热端;而置于参考温度为T 0的另一结点称之为参考端,又称自由端或冷端。
热电偶温度传感器的制作温度传感器在工业生产和生活中发挥着越来越多的作用,其中以铜-康铜为代表的热电偶传感器因为其稳定可靠、灵敏度高、制作成本低等优点而被广泛应用。
通过选择材料对比方案制作了铜-康铜热电偶传感器,并通过实验测量了所做温度传感器的特性曲线,与理论值进行了比较,实验值与理论值具有共同的趋势。
标签:铜-康铜热电偶温度传感器热电势引言温度与我们每个人息息相关。
在生物学中,温度的高低直接决定了生物体的生命活动状态。
在工农业生产、科学研究过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一。
在钢花四溅的炼钢车间,要想多出钢、出好钢,就必须对炉温进行实时测量和有效控制;在现代化大型温度里,要想四季收获新鲜蔬菜和良种,就必须对温度进行监视和及时的调制。
在我们的日常生活中,温度的测量也占有十分重要的地位。
其中,热电偶温度传感器由于具有灵敏度高、可靠性强、抗震抗摔、互换性好以及适于远距离测量和自动控制等优点,被广泛应用于制冷、化工、食品、轻工、农业科学研究等领域,在现代社会科学中大放异彩。
本课题将制作一种接触式的热电偶温度传感器,用来对一些精度要求不高的温度行进测量。
一、基本原理两种不同的导体两端相互紧密的连接在一起,组成一个闭合回路,如图1所示,当导体两端的温度不等时,回路中就会产生电动势,从而形成热电流。
这一现象称为热电效应。
回路中产生的电动势称为热电势。
图1 热电偶的结构示意图通常把上述两种不同导体的组合称为热电偶,称A、B两导体为热电极。
两个接点中,一个为工作端或热端,测量时将它置于被测温度场中;另一个叫自由端或冷端,一般要求恒定在某一温度[1]。
下面说明由于两端温度不同而产生热电势的原理。
在图1所示的热电偶回路中,所产生的热电势是由接触电势和温差电势组成的。
其中,接触电势是主要部分。
接触电势产生的原因基于不同导体的自由电子密度不同。
当两种不同的导体A、B紧密连接在一起时,在A、B的接触处就会产生电子的扩散。
热电偶温度传感器制作材料须()
以热电偶温度传感器制作材料须
热电偶温度传感器是一种常见的温度测量装置,广泛应用于工业控制和实验室测试中。
其制作材料的选择对于传感器的性能和稳定性至关重要。
在制作热电偶温度传感器时,需要使用特定的材料才能确保传感器的准确性和可靠性。
热电偶温度传感器的核心材料是热电偶电极。
传统的热电偶电极由两种不同材料的金属线组成,常见的组合有铜/常规电阻合金和铁/常规电阻合金。
这些金属线的选材需要考虑其热电特性、化学稳定性和机械强度。
常规电阻合金具有良好的线性热电特性和较高的化学稳定性,适合用于制作热电偶温度传感器。
除了电极材料,热电偶温度传感器的绝缘材料也非常重要。
绝缘材料主要用于保护电极,防止电极短路和外界环境干扰。
常见的绝缘材料有石墨、陶瓷和石英等。
石墨具有良好的导电性和热导性,能够提高传感器的响应速度和准确性。
陶瓷具有优异的耐高温性能和机械强度,适合用于高温环境下的传感器制作。
石英具有良好的化学稳定性和抗腐蚀性能,适合用于恶劣环境下的传感器制作。
热电偶温度传感器的外壳材料也需要特别选择。
外壳材料主要用于保护传感器内部结构,防止机械损坏和外界环境的干扰。
常见的外壳材料有不锈钢、铝合金和塑料等。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和
机械强度,适合用于工业环境中的传感器制作。
铝合金具有较低的密度和良好的导热性,适合用于轻型传感器制作。
塑料具有良好的绝缘性能和适应性,适合用于特殊环境或便携式传感器制作。
热电偶温度传感器的制作材料必须经过精心选择,以确保传感器的准确性、稳定性和可靠性。
热电偶电极、绝缘材料和外壳材料的选取要根据具体的应用环境和要求进行合理搭配,以满足不同场景下的温度测量需求。
只有选择合适的材料并进行精细制作,才能制造出性能优越的热电偶温度传感器。