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全面讲解关于热电偶的构造理念以及优缺点

来源:发表时间:2019-02-21

    之前咱们详细先容热电偶型仪器。咱们首先要知道术语热电偶的含义。基本上,热电偶由两种不同的金属组成,它们彼此接触,如图所示,下面金莎娱乐官方网站的小编将全面为您讲解关于热电偶的构造理念以及优缺点。

    第一部分称为加热器元件,因为当电流流过该部分时,产生热量,因此结点处的温度将升高。在该结处产生电动势,其与热结和冷结的温差大致成比例。

    产生的电动势是直流电压,其与电流的均方根值成正比。永久磁铁移动线圈式仪表与第二部分连接到读取通过加热器的电流。咱们必须提出一个问题,即咱们为什么只使用永磁线圈仪器?回答这个问题非常容易,因为PMMC仪器 对DC值的测量具有更高的准确度和灵敏度。

    该热电偶式仪器采用热电偶在他们的建筑。热电偶型仪器可用于交流和直流应用。此外,热电偶类型的仪器在精确测量非常高频率的电流和电压方面具有更高的准确性。

    现在咱们将看一下温度差在数学上如何与热电偶类型仪器中的结点处产生的电动势相关。让咱们考虑发热元件的温度为T 一和冷金属的温度为T b。

    现在发现结点处产生的电动势与温度差异有关:

    其中,a和b是常数,其值完全取决于咱们使用的金属类型。上述等式代表抛物线函数。

    a的近似值是每摄氏度温度上升40至50微伏或更高,并且常数b的值非常小,并且如果永磁体动圈的气隙场是均匀的则可以忽略。因此,咱们可以将上述温度emf关系近似为e = a(T a -T b),这里咱们假设b = 0.流过加热器线圈的电流产生的热量为I 2 R,其中I是均方根值如果咱们假设冷端的温度保持在室温,那么热结的温度上升将等于结的温度升高。因此咱们可以写(Ta-Tb)与I 2 R 成正比,或者咱们可以说(T a -Tb)= kI 2 R.现在动圈式仪器的偏转角x等于; x = Ke或x = K [a(T a -T b)]因此咱们可以写kKaI 2 R = k 1 I 2,其中k 1是一些常数。从上面的等式咱们看到该仪器显示平方律响应。

    热电偶式仪器的构造

    现在让咱们来看看热电偶型仪器的构造。从广义上讲,热电偶类型的仪器由两个主要部分组成,如下所示:

    (a)热电元件:热电偶类型的仪器由热电元件组成,可以有四种类型:

    触点类型:它有一个单独的加热器,如图所示。


    热电偶型仪器的作用可以简单说明为,

    在结处,电能在加热器元件中被转换成热能。一部分热量传递到热结,同时大部分热能消散掉。

    由于塞贝克效应,传递到热结的热能再次转换为电能。只有一部分电能转换成机械能,用于产生偏转扭矩。系统的整体效率低,因此仪器消耗高功率。因此需要高精度和灵敏的直流仪表。

    非接触式:非接触式,加热元件和热电偶之间有绝缘,即两者之间没有直接接触。因此,与接触型相比,这些仪器不是很敏感。

    真空热元件:这些类型的仪器主要用于测量100兆赫兹或更高频率的非常高频率的电流,因为这些仪器即使在如此高的频率下也能保持其精度。

    电桥类型:这些电桥的额定电流通常为100毫安至1安培。在这两个热电偶连接形成一个桥梁,如下图所示:

    不需要加热元件,直接通过热电偶的电流升高温度,该温度与I 2 R损耗成正比。该桥在平衡状态下工作,在该状态下臂ab中没有电流。连接的仪表将显示连接点a和b之间的电位差。

    热电偶类型仪器的优点

    以下是热电偶类型仪器的优点,

    1、无论波形如何,热电偶类型的仪器都精确地指示电流和电压的均方根值。市场上有各种各样的热电偶仪器可供选择。

    2、即使在高频下,热电偶类型的仪器也能提供非常精确的读数,因此这些类型的仪器完全没有频率误差。

    3、这些仪器下的数量测量不受杂散磁场的影响。

    4、这些仪器以其高灵敏度而闻名。

    5、通常用于测量电流桥的低值的布置类型,即0.5安培至20安培的范围,而用于测量电流加热器元件的较高值则需要保持精度。

    热电偶类型仪器的缺点

    这些类型的仪器具有一个缺点,而不是许多优点,热电偶类型的仪器的过载能力很小,甚至保险丝也不能加热丝,因为加热丝可能在保险丝熔断之前烧坏。


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