當(dāng)需要在擴(kuò)展范圍內(nèi)(例如幾百攝氏度)測(cè)量溫度時(shí),高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕纪ǔJ鞘走x的。它們堅(jiān)固耐用,價(jià)格便宜,并且某些品種可以測(cè)量超過1000℃的溫度。高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>?是通過將兩根不同金屬的導(dǎo)線在連接點(diǎn)處連接在一起而構(gòu)成的,該連接點(diǎn)與要測(cè)量溫度的物體接觸。然后將這些導(dǎo)線引出至溫度測(cè)量?jī)x器,耐磨熱電偶的輸出是隨溫度變化的電壓。下圖顯示了一條典型的高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>連接線,一端是傳感結(jié),另一端是終端連接器。這兩根線通過編織玻璃纖維套管彼此絕緣。
與普遍的看法相反,高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>產(chǎn)生的電壓不是由結(jié)點(diǎn)本身產(chǎn)生的,而是由結(jié)點(diǎn)與連接測(cè)量?jī)x器的導(dǎo)線另一端之間的溫差產(chǎn)生的。因此,可以通過多種方式進(jìn)行高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>連接- 焊接,機(jī)械連接,甚至與第三種金屬進(jìn)行釬焊或釬焊!高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>基于塞貝克效應(yīng) -它指出當(dāng)導(dǎo)體上存在溫度梯度時(shí),也會(huì)有一個(gè)相關(guān)的電壓梯度。例如,如果加熱一塊金屬的一端而另一端保持冷卻,則沿長(zhǎng)度方向會(huì)存在電壓梯度,該電壓梯度的大小和符號(hào)均由材料的塞貝克系數(shù)決定。
很難用一種金屬來證明塞貝克效應(yīng)。例如,如果您拿一根電線,在中間加熱,然后測(cè)量?jī)啥说碾妷?,您?huì)注意到該電壓為零,因?yàn)檠刂娋€兩端的電壓降將彼此相等并抵消。為了能夠測(cè)量塞貝克電壓,需要使用兩條導(dǎo)線,每條導(dǎo)線具有不同的系數(shù)。如下所示,您在導(dǎo)線末端看到的電壓量與齒輪沿其長(zhǎng)度方向的溫差以及兩種材料的塞貝克系數(shù)之差成正比。
大多數(shù)材料,特別是金屬的塞貝克系數(shù)通常不是很大。下圖列出了一些材料的系數(shù)。您可以看到,對(duì)于金屬而言,鉻與鎳配對(duì)的差異最大,僅為26uV / K(+ 18uV / k -- 18uV / k)。由于高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>會(huì)產(chǎn)生微伏級(jí)信號(hào),因此在任何給定應(yīng)用中幾乎都需要進(jìn)行放大,濾波和其他信號(hào)處理。但是請(qǐng)注意,“ N”和“ P”型硅的系數(shù)非常大- 數(shù)百uV / K,這使得在集成電路上實(shí)現(xiàn)靈敏的高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>型相對(duì)簡(jiǎn)單。
有多種高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>類型可用于不同類型的應(yīng)用。下圖顯示了幾種常見類型的?高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>的輸出電壓與溫度的關(guān)系曲線。
雖然需要更高的電壓(更高的靈敏度),但在選擇高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>時(shí),它并不是唯一要考慮的因素。其他應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素包括:
工作溫度- 僅僅因?yàn)槟梢栽诮o定溫度下輸出電壓,并不意味著特定的高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>將在該點(diǎn)可靠地工作。
線性- 曲線在預(yù)期使用區(qū)域的直線度是多少?較高的線性度要求較少的下游信號(hào)處理和補(bǔ)償。
機(jī)械- 在預(yù)定的應(yīng)用溫度下,高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>是否會(huì)在機(jī)械上變得不穩(wěn)定(脆性或過軟)?
化學(xué)- 高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>會(huì)與環(huán)境發(fā)生反應(yīng)(氧化/還原/腐蝕)嗎?
成本- 價(jià)格合適嗎?例如,高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>絲(鉻鋁)比R型(鉑/銥合金)便宜得多
您可能已經(jīng)注意到,上圖中的所有電壓與溫度的關(guān)系曲線在0攝氏度時(shí)均顯示0mV輸出。完成此測(cè)量的一種方法是將兩個(gè)終端均降至0C,另一種方法是添加一個(gè)二級(jí)“ 冰點(diǎn)”參考結(jié)點(diǎn),該結(jié)點(diǎn)保持在零℃,如下所示,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以將類似的金屬連接到測(cè)量?jī)x器上。
但是,使用冰點(diǎn)參考的一個(gè)缺點(diǎn)是,每次需要進(jìn)行測(cè)量時(shí),都會(huì)在本地7-11停下來獲取一袋冰。現(xiàn)代的基于高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>的測(cè)量?jī)x器通過使用輔助傳感器來測(cè)量冷結(jié)塊的溫度,從而消除了冰塊,其中高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>線已連接至該儀器(下圖)。高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>兩端的電壓被放大到有用的水平,并且該次級(jí)溫度測(cè)量值用于補(bǔ)償高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>測(cè)量值。
由于高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>是常見的傳感器,因此您可以購買實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信號(hào)處理功能的集成電路(IC)。例如,上海自動(dòng)化儀表有限公司自動(dòng)化三廠為高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>提供一個(gè)片上放大器,冷端溫度傳感器和補(bǔ)償電路。該芯片直接接受由高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>產(chǎn)生的電壓,并輸出5mV / C的校準(zhǔn)輸出電壓。由于冷端溫度傳感器位于IC內(nèi)部,因此可以獲得精確的冷端優(yōu)勢(shì)。結(jié)補(bǔ)償時(shí),必須確保冷結(jié)溫度接近IC的溫度。在許多情況下,如果冷結(jié)位于同一PCB上且緊鄰IC,則安排起來并不難。類似的IC也可用于處理高度濃香型白酒測(cè)溫?zé)犭娕?/span>。