热电偶是如何工作的,我真的需要一个冰水混合物吗？(第1部分)

热电偶 一直被用来测量温度。它们是简单的,由一对不一样的金属导线在一端焊接在一起。他们是坚固的,在广泛的温度范围内工作,产生容易测量的电压,不需要外部激励。

与热敏电阻或汞温度计不同,热电偶并不直接测量感兴趣的温度--相反,它们测量感兴趣的温度与已知的参考温度之间的差异,通常被称为冷连接温度。 图1 显示基本的设置。焊接热电偶端测量感兴趣的温度。热电偶导线的另一端终止在冷结,并显示一个电压,取决于温度差和用来构成热电偶的金属。铜导线将冷连接电压传递到DMM。

图1热电偶根据感兴趣的温度和冷合温度之间的差产生电压。

我们如何建立冷合温度?

在19世纪 第 世纪以来,研究人员利用任何实验室都能复制的冰水混合物池来建立一个温度为0摄氏度的冷交温度。多年来,研究人员编制了各种热电偶类型的温度和电压的综合表,这些热电偶参照的温度为0摄氏度。

有多少种热电偶?

国际电工委员会 独立选举委员会60584-1 标准列出10种类型--A、B、C、E、J、K、N、R、S和T--并提供电压输出作为每种类型的温度函数。国家标准和技术研究所拥有B、E、J、K、N、R、S和T类型的数据,您可以查看这些数据。 在这里 .所有的信息、教育和信息系统系统表都被引用为0摄氏度的冷连接点。

如何知道哪种热电偶类型最适合我的应用程序?

你选择的类型将取决于许多因素--最重要的是,你计划测量的温度范围。例如,B型,其正负导体是合金,不同百分比的铂和钯,适合最高温度。图1电压表显示了对应于B型热电偶的读数,该热电偶测量的温度为1,800℃,冷合温度为0℃。相比之下,T型热电偶,其正负导体分别为铜和康斯坦,可以操作到低温。

每次我们要做热电偶测量的时候都拖着一个冰浴,不是很不方便吗?

一九一三年,一位研究员 保罗·福特 他在《标准局》中写道:"就技术用途和一般商业用途而言,随身携带冰盒并不总是方便的。" 关于热电偶冷连接校正的说明 "在……中 标准局公报 , April 15, 1913 ( 图2 )。他和该局公布了在室温下进行测量的方法。

图21913年,一位研究人员发现,当进行热电偶测量时,手中的冰盒并不总是方便的。

我们该怎么做?

可能有很多工作要做。我们需要一套不同的表格,用于每一个可能的"室温"或其他我们想要使用的参考温度。例如,我们可能希望使用高于室温的参考温度,这样我们就可以用简单的加热器来调节它,如果室温过高,就不需要制冷。信息、工业和信息技术研究所的表格为每种热电偶提供了温度和电压数据,其分辨率为1°C,范围为数百度,因此这是很多数据。一个更好的方法是找到使用现有表的方法--一种被称为冷连接补偿(CJC)的方法。

例如,考虑 表1 列出了T型热电偶的N作电压和温度数据的子集。

表1T型热电偶温度和0℃冷结电压

我想我知道这是怎么回事了。假设我们有40℃的参考温度,我们的热电偶就会产生12MV的输出。表中显示,12mv相当于250℃的温度,所以我们只要将40℃加到250℃就可以得到290℃的测量温度,对吗?