热电偶工作如何

了解热电偶的基础知识,了解它是如何运作的以及不同类型。

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了解热电偶的基础知识,了解它是如何运作的以及不同类型。本文由丹佛斯赞助。

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什么是热电偶?

典型的热电偶看起来像这样。

热电偶

它通常具有手持式温度探头甚至多米。它们还建立在这些实体案例中,以获得更坚固的设计。热电偶非常快速且易于使用。通过简单地将探头塞进测量装置中;在这种情况下,廉价的多米 - 并选择温度设定。我们可以在任何时候都能得到准确的温度读数。

万用表和热电偶

这将适用于许多应用程序。使用热电偶,我们在一端连接两个不同的金属。而另一端连接到接线盒中。然后我们使用伏特计读取两者之间的电压差。这里的电压将非常非常小。当我们将热电偶连接到多米然后将热量施加到结时。我们可以看到它会产生电压。正如您可以在此示例中看到的,我们可以使用火焰产生非常小的电压,一旦我们移除热量,电压会降低。

热电偶在不同的温度范围内可用。这些由表示其额定温度范围的字母显示。最常见的类型是K.这是一个非常通用的版本。每个字母使用不同的材料组合。这将为我们提供不同的温度读数,并允许不同的温度范围。

不同的温度范围

热电偶如何工作?

如果我们手中拿着金属杆,并将另一端放入火焰中。我们知道杆会升温,这种热量将沿着杆的长度行进到我们的手中。我们可以通过使用热成像相机来看。注意热能沿远离热源的铜线的长度行进。

热量沿着杆行进

在这里发生了什么,是热量促进用于材料结构的原子和分子。热量使分子和原子振动。这种振动是如此小,你无法用手感受到它。激发原子将使其自由电子更容易移动,并且它们将朝向杆的冷却器端部移动。这仅发生,因为存在温度梯度。从一端到另一端的温度差异。所以在冷却器端;我们的电子比在热门的稍微略高。当电子带负电时;因此,我们得到杆的略微负且略微正的电荷结束。

电压就像压力一样。测量差异或潜在差;两点之间。如果你想象一个加压的水管。我们可以使用压力表看到压力。压力读数也比较两点。管内部的压力与管外的大气压相比。当坦克空空时,仪表将读取零,因为它没有什么可以比较的。两者都是相同的压力。与电压相同。 We are comparing the difference from one point to another. If we read across a 1.5V battery, we can get a reading of 1.5V. But we try to measure the same side; we wouldn’t read any voltage, because there is no difference. We can only measure the difference between two different points

顺便说一下,我们还涵盖了先前的“电池工作原理”。188金宝搏手机官网检查出来这里

回到热电偶。如果我们连接两根电线的相同材料;让我们说他们都是铜,然后我们在最后施加热量以产生温差。然后电子将在冷端散射并积聚。然而;它们将在每根电线中平等地建立,因为它们是相同的材料。所以两根电线都会平等地传导热量,温度梯度将是相同的。因此,我们的伏特计将无法衡量任何差异。然而,如果我们连接了由不同材料制成的两根线,例如,由铜制成,另一个由铁制成,然后将两个金属产生热量不同,因此温度梯度将不同。这意味着在冷端的电子积聚将是不同的,因此我们可以将伏特计连接到此并读取电压差。

不同的材料

为了使其成为一个有用的工具,我们只需通过针对已知的温度测试设备并标记产生的电压来校准它。然后我们只需使用公式来计算测量电压的温度。为此工作最好,我们应该将冷端淹没到冰浴中,这样我们就可以获得相对于0摄氏度的参考的电压。请记住,我对管道中的压力以及我们如何将其与外部的大气压进行比较。这是因为我们知道管道外部的压力 - 它的大气压。因此,对于电压读数准确;我们需要衡量我们所知道的东西,所以我们使用冰水,因为我们知道这种水是一个恒定的零摄氏度。这种方法用于许多科学实验室,因为您可能会告诉它对大多数工程应用不是很实用。因此,为了提高精度,我们在等于环境温度下留下冷连接,然后我们通过测量连接的温度并将公式应用于偏移来补偿差异。为了测量连接的温度,我们经常使用RTD温度传感器,我们将近看下一个RTD温度传感器。

电阻温度探测器

RTD支架用于电阻温度探测器。这也是一个相当简单的设计。它可能更容易理解热电偶。它们通常会在这些不同的设计中进行具有粗糙套管的工程应用。

RTD.

这些工作如何?我们知道电力是电路中的电子流。当我们通过材料通用时,让我们说铜线。该材料将具有对电子流的抵抗力。我们可以用多米测量这种阻力。不同的材料将具有不同的阻力水平。例如,该1M长度的铜线,显示出非常低的电阻仅为0.2欧姆。

1米长的铜线

但这种1米长的镍铬线显示出极高的电阻22.1欧姆。

镍铬线

材料的温度将改变材料的电阻。大多数导体将增加阻力,他们得到的潮流,这是典型的金属。例如,该铜线在环境温度下表示0.1欧姆的电阻,但是当用火焰加热时,它增加到0.9欧姆。

铜线示例

出现这种情况,因为当原子和分子变得激动时,它们将移动到很多东西,因此这使得自由电子更难没有碰撞。使用称为欧姆定律的公式,电压等于电流乘以电阻,这意味着只要我们保持相同的电流,电阻的变化就会导致电压的变化。随着温度改变材料的电阻,我们可以测量电压以显示温度。我们使用铂如铂金的材料,因为它具有近线性电阻与温度梯度。我们在已知温度下测试材料以获得图表。例如,在零度摄氏度下,材料的电阻为100欧姆。在100摄氏度,它具有138.5欧姆的电阻。这种类型有许多不同的设计,但通常它们是薄膜类型,其中铂涂成陶瓷板以图案并在玻璃中密封。或者它将是围绕陶瓷芯缠绕在玻璃玻璃中的铂金属丝以保护。



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