阻、光电倍增管:(3)红外辐射温度计:测温元件是红外探测器:(4)光纤辐射温度计:测温元件是光导纤维:(5)比色温度计:测温元件是光导纤维、硅光电池。二、热电偶热电式传感器是利用测量元件的电或磁的参数随温度变化而改变的特性,将温度变化转换为电量变化以达到测温目的的一种传感器。常用的测温元件有热电偶、热电阻和热敏电阻。1、测温原理1)热电效应将两种不同的导体(金属或半导体)A和B的两端连接在一起组成闭合回路,当两导体的两个接点处于不同的温度T和To的热源中时,则在该回路内就会产生热电动势,这一现象称为热电效应。(或称温差电效应,塞贝克效应)这样的两种不同导体的组合称为热电偶。导体A、B称为热电极。测量温度时,两个连接点中置于被测温度场(T)的一端称为工作端(或叫测量端、热端)。另一个接点置于某个恒定温度(To)的地方,称为自由端(或叫参考端、冷端)。为了增加热电偶所产生的热电势,常将数个热电偶串联起来使用,这种装置叫热电堆。2)热电动势产生的原因在热电偶回路中因两端温差而产生的电动势称为热电动势(或温差电动势、塞贝壳电势)。热电偶产生的热电势由两部分组成:构成热电偶的两个热电极的接触电势和每个热电极的温差电势。接触电势:两种不同材料的导体连接在一起时因自由电子密度不同而在接触点相互扩散引起的。其大小与导体材料和接触点的温度有关。温差电势:同一导体(热电极)两端因温度不同,自由电子从温度较高的
阻、光电倍增管; (3)红外辐射温度计:测温元件是红外探测器; (4)光纤辐射温度计:测温元件是光导纤维; (5)比色温度计:测温元件是光导纤维、硅光电池。 二、热电偶 热电式传感器是利用测量元件的电或磁的参数随温度变化而改变的特性, 将温度变化转换为电量变化以达到测温目的的一种传感器。 常用的测温元件有热电偶、热电阻和热敏电阻。 1、测温原理 1)热电效应 将两种不同的导体(金属或半导体)A 和 B 的两端连接在一起组成闭合回 路,当两导体的两个接点处于不同的温度 T 和 T0 的热源中时,则在该回路内就 会产生热电动势,这一现象称为热电效应。(或称温差电效应,塞贝克效应) 这样的两种不同导体的组合称为热电偶。导体 A、B 称为热电极。 测量温度时,两个连接点中置于被测温度场(T)的一端称为工作端(或 叫测量端、热端)。另一个接点置于某个恒定温度(T0)的地方,称为自由端(或 叫参考端、冷端)。 为了增加热电偶所产生的热电势,常将数个热电偶串联起来使用,这种装 置叫热电堆。 2)热电动势产生的原因 在热电偶回路中因两端温差而产生的电动势称为热电动势(或温差电动势、 塞贝壳电势)。 热电偶产生的热电势由两部分组成:构成热电偶的两个热电极的接触电势 和每个热电极的温差电势。 接触电势:两种不同材料的导体连接在一起时因自由电子密度不同而在接 触点相互扩散引起的。其大小与导体材料和接触点的温度有关。 温差电势:同一导体(热电极)两端因温度不同,自由电子从温度较高的
一端向温度较低的一端扩散而引起的。其大小与导体材料和导体两端温差有关。通常势电偶中温差电势比接触电势小得多。3)热电偶测温原理根据热电效应,热电偶的测量端和冷端的温度不同(如T>To)时,热电偶产生热电势。其大小与两热电极材料和两接触点温度有关。当热电极A、B的材料确定后,热电势EAB(T,To)仅与接点温度T和To有关。若使冷端的温度To保持恒定,则热电势仅取决与测量端的温度T,因此,只要测出该热电势的大小,即可知被测温度的高低。这便是热电偶温度计的测温原理。如果冷端温度To固定,则对一定材料的热电偶,其总的热电动势就只与被测温度T成单值函数关系,即EAB(T,To)=O(T)它的大小反映了被测温度值,通过测量EAB(T,To)值可知测点温度T。热电偶的热电势与温度之间的关系是非线性的。4)分度表同种类型的热电偶在一定的充许误差范围内具有互换性,它们的热电势一温度关系可以列成统一的表格形式。冷端温度为0℃时,常见热电偶的热电势与温度之间的数值对应关系已由压家(专业)标准规定了统一的表格形式,称之为分度表。利用热电偶测温时,只要测得与被测温度相对应的热电势,即可从该热电偶的分度表中查出被测温度数值。与热电偶配套使用的温度显示仪表直接按照该热电偶的分度表进行刻度,从而可直接显示出被测温度的数值。2、热电偶回路的几点结论1)如果组成热电偶回路的两热电极材料相同,那么无论两接点处的温度如何,热电偶回路内的总热电势为零,因此,热电偶两电极的材料必须不同。2)如果热电偶两接点处温度相同,那么即使两热电极的材料不同,热电偶回路内的总热电势也为零,因此,热电偶两接点处的温度必须不同。由此得出热电偶能够测温的两个必要条件是:
一端向温度较低的一端扩散而引起的。其大小与导体材料和导体两端温差有关。 通常势电偶中温差电势比接触电势小得多。 3)热电偶测温原理 根据热电效应,热电偶的测量端和冷端的温度不同(如 TT0)时,热电偶 产生热电势。其大小与两热电极材料和两接触点温度有关。当热电极 A、B 的 材料确定后,热电势 EAB(T,T0)仅与接点温度 T 和 T0 有关。若使冷端的温 度 T0 保持恒定,则热电势仅取决与测量端的温度 T,因此,只要测出该热电势 的大小,即可知被测温度的高低。这便是热电偶温度计的测温原理。 如果冷端温度 T0 固定,则对一定材料的热电偶,其总的热电动势就只与被 测温度 T 成单值函数关系,即 EAB(T,T0)=(T) 它的大小反映了被测温度值,通过测量 EAB(T,T0)值可知测点温度 T。 热电偶的热电势与温度之间的关系是非线性的。 4)分度表 同种类型的热电偶在一定的允许误差范围内具有互换性,它们的热电势— 温度关系可以列成统一的表格形式。 冷端温度为 0℃时,常见热电偶的热电势与温度之间的数值对应关系已由国 家(专业)标准规定了统一的表格形式,称之为分度表。 利用热电偶测温时,只要测得与被测温度相对应的热电势,即可从该热电 偶的分度表中查出被测温度数值。 与热电偶配套使用的温度显示仪表直接按照该热电偶的分度表进行刻度, 从而可直接显示出被测温度的数值。 2、热电偶回路的几点结论 1)如果组成热电偶回路的两热电极材料相同,那么无论两接点处的温度如 何,热电偶回路内的总热电势为零,因此,热电偶两电极的材料必须不同。 2)如果热电偶两接点处温度相同,那么即使两热电极的材料不同,热电偶 回路内的总热电势也为零,因此,热电偶两接点处的温度必须不同。 由此得出热电偶能够测温的两个必要条件是: