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热电偶的原理及冷端温度补偿

来源:北京恒升伟业科技有限公司2023/1/20 11:21:3236
导读:
热电偶是两种不同材料的导体基于塞贝克效应制成的温度计。通常两种不同材料的导体称为热电偶的两个电极,其两个电极的一端焊接在一起形成一个测量端,测量时放置于被测温场中;另一端为参考端,测量时置于某一恒定温场中。
热电偶冷端补偿
通过塞贝克效应的描述可知,热电偶因为两端的温差产生电动势,所以我们可以通过测量这个这个电动势来反推所测温度是多少。
 
计算公式
在了解热电偶热电势的计算公式之前,我们先来看下热电偶电动势的分度表,下面以K型热电偶的部分温度点为例:
热电偶校准
k型热电偶分度表
通过分度表的观察可知,各温度点对应的标准电动势,都是以参考端温度Tn=0℃得出的。所以当参考端温度Tn=0℃时,所测电动势就可以直接对应分度表,计算公式为:
EAB(T,0)= EAB(T,Tn)
在上式中Tn=0℃
 
当参考端温度Tn≠0℃时,就需要把参考端温度Tn带来的电动势影响给计算进去,计算公式为:
EAB(T,0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,0)
在上式中Tn≠0℃
 
当参考端温度Tn=0℃时,我们可以通过测得的电动势直接对应分度表,比较简单直观。当参考端温度Tn≠0℃时,我们可以通过哪些方式处理Tn≠0℃带来的影响呢?
 
A.将参考端引入冰点恒温瓶,使得Tn=0℃
EAB(T,0)=EAB(T,Tn)
在上式中Tn=0℃
B.电测仪器自带冷端补偿功能
冷端补偿功能:参考端温度Tn≠0℃时,设备可以自动计算该温度带来的电势影响EAB(Tn, 0)。此时就无需接入冰点恒温瓶。
EAB(T, 0)= EAB(T, Tn) + EAB(Tn, 0)   
在上式中Tn≠0℃
恒升伟业智能干体炉自带温度补偿功能
 智能干体炉
冷端补偿计算举例
例:使用一支工业K型热电偶测温,参考端温度为室温21℃,用电测仪表测得EAB(T,21)=33.255mV,求被测温度T为多少?根据公式:
EAB(T,0)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,0)
        =EAB(T,21)+EAB(21,0)
        =33.255mV+0.838mV
        =34.093mV
根据EAB(T,0)=34.093mV查表得知T=820.0℃

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