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热电偶的测温原理及误差分析

2017/12/14

塞贝克效应 :若金属棒的两端处在不同温度时,则自由电子便会由高温区扩散至低温区,因而产生热流及电流由高温区传流向低温区的现象。

热电偶电动势:使两接点分别接触到不同的温度,则因在不同金属内导电子的扩散速率不同,所以,在两金属内的扩散电流大小也会不同,因此会在两金属的连结回路中会形成一微小的净电流(约10μV左右),这个实践也可自己找两条不同材料的金属线连接到一起加温观察万用表读数。

热电偶分度表格:所有热电偶的分度表参考端温度(冷端温度)都为0℃

但许多实际状况下,冷端温度并不是0℃,而是某一温度tn,因此必须对所测量得的电动势进行修正:

绝对热偶电动势 = 室温下热电偶电动势 + 室温值

由此而知:一般情况下热电偶不适应高精度的低温采集,由于Tn的室温会受到仪表或外围环境影响温度变化。举个例子:被测温度离仪表距离有20米,两地之间的室温本身就不是同一个室温了(一个在机柜里面,一个在锅炉里),而仪表参与运算的Tn室温是近仪表的室温。

手动实测热电偶误差产生小实验:拿出任何一款仪表(含各国进口温控仪)接好热电偶,用电吹风吹仪表外壳微微裸露的热敏电阻(二极管),电偶测温端的温度并没有变化,但仪表显示温度会随之慢慢上升。

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