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热电偶温度传感器是如何工作的,热电偶温度传感器的优缺点

发布日期:2023-03-21 23:17:24浏览量:138

1.热电偶温度传感器概述

热电偶温度传感器是一种常见的温度测量仪器,其原理基于材料温度的热电效应。它由两种不同金属杆组成,

通过热电效应产生电势,形成一个电路。将其中一端的金属杆与待测物体接触,温度变化会改变两种金属之间的电势,

从而通过测量电势的变化来反推待测物体的温度。热电偶传感器具有测量范围广,响应速度快、体积小等优点。

2.热电偶温度传感器的工作原理

热电偶温度传感器的工作原理基于两种金属杆之间的热电效应。不同的金属材料具有不同的电学特性,当它们的

两端形成一个电路时,电子将从一端流向另一端,形成一个电势差。若将其中一端金属杆与待测物体接触,

当金属杆所在介质的温度变化时,电势差也会发生变化,这种现象就称为温度和电势的热电效应。

热电偶温度传感器使用的两种金属通常被称之为“热电偶双支”或“热电偶电路”,它们是热电偶温度测量中不可缺少的

基本元件。在热电偶传感器电路中,一种金属杆通常被用作参考点,另一种金属杆会与待测物体接触,形成一个测量电路。

当这个电路受到热量影响时,电感差也会发生变化。这个变化的大小可以根据热电偶的相关参数计算得出。

3.热电偶温度传感器的优缺点

热电偶温度传感器在温度测量领域中拥有广泛应用,并一度成为温度测量中的标准。相对于其他温度传感器,热电偶传感器具有以下优点:

测量范围广

热电偶温度传感器可以测量从低温度到高温度范围内的大部分温度变化。其测量范围可以高达2000℃,使得热电偶成为测量极高或极低温度的方案。

响应速度快

相较于其他的温度传感器,热电偶温度传感器的响应速度更快,通常可以在几秒钟内达到稳定状态。其快速响应是热电偶传感器被广泛使用的另一个原因。

体积小

热电偶温度传感器体积相对较小,通常被制成细长的探针形式。这种小巧的形态使得热电偶传感器可以方便地被植入一些小型的仪器或设备中进行温度检测。

然而,热电偶温度传感器也存在一些缺点:

受外部环境影响较大

热电偶温度传感器的受到温度梯度或温度梯度变化较大的环境影响,如在强电磁场和射线作用下,甚至在电磁干扰的环境中时,会降低其测量。

对温度变化较为敏感

热电偶传感器在响应速度较快的同时,也更容易被温度变化所影响。这种温度变化可能是由环境温度、电磁波射线、机械振动等因素引起的。

不易进行远程测控

由于热电偶传感器的输出信号是微小的电势差,它通常需要被装载在远离测量点的控制器中以防干扰。这就使得热电偶传感器的测量数据难以进行远程控制和数据采集。

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