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熱偶電路

發布時間:2021-02-08 01:24:00

⑴ 熱電偶在電路圖中用什麼符號表示

熱電偶在電路圖中的符號為:90度交匯的兩條短線,交匯處是一個圓點,短線後面是平行引出線。在圓點處標注型號。具體如下圖所示。

在溫度測量中,熱電偶的應用極為廣泛,它具有結構簡單、製造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便於遠傳等許多優點。

(1)熱偶電路擴展閱讀

1、熱電偶的標准

當熱電偶的正負極材料都確定以後,熱電勢的大小隻與熱電偶的兩端溫度有關。如果一端溫度恆定(通常稱為參比端),則熱電勢就只與熱端溫度有關。為了方便使用,常用的熱電偶的熱端溫度所對應熱電勢的大小已經被製成標准表,稱為熱電偶的分度表,參比端溫度均為0℃。

2、熱電偶的類型

S型:鉑銠10合金/鉑,這是一種貴金屬熱電偶,鉑銠10合金(鉑佔90%,銠佔10%)為正極,鉑為負極。電極直徑通常為0.5mm,長期使用溫度可達1300℃,短期使用可達1600℃,有很好的復現性和穩定性,在國際適用溫標中在630.74~1064.43℃范圍內用它做標准儀器。

B型:鉑銠30合金/鉑銠6合金長期使用的最高溫度可達1600℃,短期可達1800℃。性能穩定,測試准確度較高,適宜於氧化性介質和中性介質中使用,不能在還原性氣氛及含有金屬或非金屬蒸汽的氣氛中使用。熱電勢率比S型的更小。

⑵ 熱電偶電路有什麼應用實例

熱電偶電路一般可以測量溫度,也可以作為感測器用。當外界溫度改變時,可以進行一些控制。比如說控制水溫,氣溫等。

⑶ 這是一個熱電偶放大電路,麻煩講下工作原理

AD592 是溫度感測器,AD1403 是基準電壓源,OP07E 是同相放大器。
2.5V 基準源通過 R4 電位器分壓 ,給運放提供偏置電壓,抵消輸入信號的靜態值。

⑷ 熱電偶電路的應用

什麼叫熱電偶?這就要從熱電偶測溫原理說起,熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表,它直
接測量溫度,並把溫度信號轉換成熱電動勢信號, 通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質
的溫度。
熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合迴路,當兩端存在溫度梯度時
,迴路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在Seebeck電動勢——熱電動勢,這就是所謂的
塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一
端為自由端,自由端通常處於某個恆定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系, 製成熱
電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。
在熱電偶迴路中接入第三種金屬材料時, 只要該材料兩個接點的溫度相同, 熱電偶所產生的熱
電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入迴路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測
量儀表, 測得熱電動勢後, 即可知道被測介質的溫度。

B:熱電偶工作原理:

兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成迴路,當接合點的溫度不
同時,在迴路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電
偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也
稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示
儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。

熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對
於熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:

1:熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數;

2 :熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,
只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;

3:當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有
關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。

常用的熱電偶材料有:
熱電偶分度號 熱電極材料
正極 負極
S 鉑銠10 純鉑
R 鉑銠13 純鉑
B 鉑銠30 鉑銠6
K 鎳鉻 鎳硅
T 純銅 銅鎳
J 鐵 銅鎳
N 鎳鉻硅 鎳硅
E 鎳鉻 銅鎳

⑸ 熱電偶電路的原理

其工作原理是溫差電效應。例如,由兩種不同的導體材料構成的接點,在接點處可產內生電動容勢。這個電動勢的大小和方向與該接點處兩種不同的導體材料的性質和兩接點處的溫差有關。如果把這兩種不同的導體材料接成迴路,當兩個接頭處溫度不同時,迴路中即產生電流。這種現象稱為溫差電效應或塞貝克效應。 構成溫差電偶的材料,既可以是金屬,也可以是半導體。在結構上既可以是線、條狀的實體,也可以是利用真空沉積技術或光刻技術製成的薄膜。實體型的溫差電偶多用於測溫,薄膜型的溫差電堆(由許多個溫差電偶串聯而成)多用於測量輻射,例如,用來標定各類光源,測量各種輻射量,作為紅外分光光度計或紅外光譜儀的輻射接收元件等。

⑹ 熱電偶電路的應用

熱電偶電路一般可以測量溫度,也可以作為感測器用。當外界溫度改變時,可以進行一些控制。比如說控制水溫,氣溫等。

⑺ 誰能給我一些熱電偶的應用電路

太多了,家裡的熱水器,一個熱電偶串聯一個電磁閥或通過一個放大器到電磁閥,輸入熱偶信號的數字溫度儀表,測量鍋爐,磚窯,鋼水,熱處理烘箱等等,如果是寫文章,別忘了熱電偶需要冷端補償,那是因為熱偶是不同材料連接有溫差才能產生電壓的緣故。熱偶的信號只有幾十MV,電路一定加個放大器,應用地方就自己想了

⑻ K型熱電偶放大電路

理論上測量是以冷端在零度為標准測量的,然而,通常測量時儀表是處於室溫之下回的,由於冷端不為零度,造答成熱電勢差減小,使測量不準,出現錯誤。所做的補償措施就是冷端溫度補償 .

熱電偶測量溫度時要求其冷端(測量端為熱端,通過引線與測量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時,冷端的(環境)溫度變化,將影響嚴重測量的准確性。在冷端採取一定措施補償由於冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償。

熱電偶的冷端補償通常採用在冷端串聯一個由熱電阻構成的電橋。電橋的三個橋臂為標准電阻,另外有一個橋臂由(銅)熱電阻構成。當冷端溫度變化(比如升高),熱電偶產生的熱電勢也將變化(減小),而此時串聯電橋中的熱電阻阻值也將變化並使電橋兩端的電壓也發生變化(升高)。如果參數選擇得好且接線正確,電橋產生的電壓正好與熱電勢隨溫度變化而變化的量相等,整個熱電偶測量迴路的總輸出電壓(電勢)正好真實反映了所測量的溫度值。

⑼ 在電路圖中,熱電偶該怎麼表示急急急急~

看下我給你發的圖片吧

⑽ 熱電偶放大電路

智能化感測器中應用儀表放大器時應注意的問題

1序言
儀表放大器(IA)由於其本身所具有的低漂移、低功耗、高共模抑制比、寬電源供電范圍及小體積等一系列優點,在數據採集系統、電橋、熱電偶及溫度感測器的放大電路中得到了廣泛的應用,它既能對單端信號又能對差分信號進行放大。在數據採集系統中,一般需要實現對多路信號進行數據採集,這主要是通過多路開關來實現對多路信號的切換。實際應用中,針對不同的測量對象可以分別選擇單端信號或差分信號的輸入方式來實現對信號的獲取,一般市場上所有的多路信號採集系統基本上都具備這種功能。
差分儀表放大器具有對差分信號進行放大,對共模信號加以抑制的功能,但是並非所有差分信號輸出的場合可以直接使用儀表放大器作為前置信號放大級,具體來說必須考慮到共模信號的大小、差分信號的大小、放大倍數的選擇、輸入信號的頻率范圍等因素,同時針對輸入信號的具體情況可以選擇單端信號輸入方式或者差分信號輸入方式。下面對儀表放大器在實際應用中所涉及到的這些問題分別加以闡述。
2儀表放大器的結構
儀表放大器一般是由三個放大器和經過激光調阻修正的電阻網路構成,如圖1所示。在傳統的三片運放方式的基礎上做一些改進,內部阻值的校準保證用戶只需要外接一個電阻即可實現由1到上萬倍的增益精確設定,減少了由於增益相關誤差帶來的數據採集誤差,同時這種結構保證其具有高輸入阻抗和低輸出阻抗,且每一路輸入都有輸入保護電路以避免損壞器件。由於採用激光調阻,使其具有低失調電壓、高共模抑制比和低溫漂。

圖1儀表放大器的結構原理框圖
圖1所示為公司的INA114、INA118等儀表放大器的結構原理框圖及引腳。在實際應用時,正負電源引腳處應接濾波電容C,以消除電源帶來的干擾。5腳為輸出參考端,一般接地。實際應用中即使5腳對地之間存在很小的電阻值,也將對器件的共模抑制比產生很大的影響,如5歐姆的阻值將導致共模抑制比衰減到80dB。
3應用中應考慮的問題
3.1輸入偏置電流迴路
一般來說,選擇差分信號測量的工作方式時,後面的信號放大電路一般直接採用儀表放大器構成。儀表放大器的輸入阻抗非常高,大約達到1010Ω數量級,相應對於差分輸入的每個輸入端都需要輸入偏置電流通道,以提供共模電流反饋迴路,例如儀表放大器IN118輸入偏置電流大約為±5nA。由於儀表放大器的輸入阻抗非常高,使得輸入的偏置電流隨輸入電壓的變化非常小,對差分信號放大不會產生太大影響。輸入偏置電流是儀表放大器(IA)輸入三極體所必須的電流,電路設計時必須保證偏置電流有接地的迴路,如果電路中沒有輸入偏置電流通道,感測器的輸入將處於浮電位狀態,而浮電位值很可能超過放大器所能夠允許的共模電壓范圍(其值與放大器的供電電壓相關),使輸入放大器飽和而失去放大功能。針對實際的應用情況,輸入偏置電流迴路設置可以採用三種基本形式,分別如圖2所示。其中(a)為差分信號源阻抗較高時常用的形式,其中的兩個接地電阻相等,以保證較高的共模抑制比和減小偏置電流對失調的影響;(b)為信號源阻抗較低時採用的形式(如熱電偶);(c)為對稱結構常用的形式。
從圖2的三種結構可知,在輸入通道設置偏置迴路是通過在差分輸入端與地之間接適當電阻實現的,具體電阻值的大小根據實際情況而定。

3.2輸入共模電壓范圍
儀表放大器對共模信號有較強的抑製作用,例如INA114,共模抑制比可高達120dB,但這是在放大倍數、輸入共模電壓在一定范圍內以及輸入共模電壓的頻率較低的條件下才可以達到的。
而所放大的差分信號,是指儀表放大器的兩個輸入端對地所存在的差值。圖3是一個典型的惠斯通電橋應用電路,橋路供電電壓為10V,橋臂電阻如圖3中所示。根據其中的條件可以得到共模電壓值為5V,而差模電壓的大小為0.0144V,經過差分IA後輸出為對地的單端信號。其中共模電壓由於IA的高共模抑制比而不能通過,放大的是兩輸入端的差模電壓。儀表放大器抑制的共模信號既可以是交流信號也可以是直流信號,但這是受一定條件限制的,並非任何情況下的共模信號通過時都有同樣的抑制比,選擇時應注意相應的應用范圍。 其一,輸入共模電壓的范圍與供電電壓有關,在輸入共模電壓大約小於供電電壓1.25V左右時,才有較理想的抑制比。一般儀表放大器的供電電壓允許在很大的范圍內變化,如INA114,INA118等在±2.25V到±18V內都可以使用,在一定的應用場合下,如果共模電壓較大時,相應儀表放大器要選擇較高的供電電壓才能獲得理想的效果。如圖3中共模電壓為5V,則儀表放大器的電源電壓應為6.25V以上,否則不能使用儀表放大器作為前置信號放大級。其主要原因是IA的前面一組放大器A1、A2容易飽和。
其二,輸入共模電壓抑制能力與共模電壓的頻率相關,頻率越高,抑制效果越差。
其三,共模電壓的抑制能力與增益大小相關,在低增益工作段,共模抑制能力較差;1000左右的放大倍數,共模抑制能力較好。INA114、INA118基本上在1MHz頻率范圍內的共模抑制能力都能夠達到80dB左右。
特別需要注意的是,有時當輸入共模電壓超過其允許的范圍時會出現輸出似乎正常的情況,這主要是由於A1、A2放大器輸出飽和導致A3放大器測得的輸出為零造成的。例如,對於上面提到的INA114,當兩個差分輸入端電壓超過A1、A2的共模輸入所允許的范圍時,將造成共模抑制比急劇下降,共模信號會有輸出,但由於A1、A2飽和,使其輸出電壓相等,最後使整個放大器共模輸出電壓為零,給人們造成似乎正常的錯覺。
3.3差分放大器的差模放大倍數
此器件的差模放大倍數由1、8腳之間的外接電阻Rg決定(見圖1),以INA114為例,放大倍數可按下面公式計算

其中50kW為放大器A1、A2的反饋電阻之和,並且這兩個電阻都經過激光調阻修正,以保證精度和溫度系數滿足使用要求。實際上外接增益調整電阻對放大器的增益精度和溫漂影響較大,必須選擇溫度系數小的高精度電阻。需要強調的是,從上述的增益計算公式中可以看出,對小信號放大需要較大增益時,電阻Rg值較小,如2000倍的增益對應的Rg值為25.01歐姆。如果線路中的電阻與之可比擬,則對放大倍數影響很大,會帶來增益誤差,在某些情況下,甚至造成增益的不穩定,影響測量精度。因此對於弱信號比較理想的選擇是採用多級放大的方式,盡量避免使用放大器的高增益段。同時必須注意外接電阻Rg實際上是引腳1和8之間的阻抗,為了減小增益誤差應避免與Rg串聯較大的寄生電阻。為了減小增益漂移,外接電阻的溫度系數必須很低。
另外增益的大小與被測信號頻率高低關系極大。以INA114為例,根據該器件的增益帶寬積指標,當輸入信號頻率在1kHz時,增益大小不能超過1000倍;當輸入信號頻率為10kHz時,則增益值不能超過100倍。
3.4調零
儀表放大器一般都通過激光調阻,在通常應用情況下,其本身不存在零點的漂移,但是在應用感測器的數據採集系統中需要對感測器的信號進行A/D轉換,即將感測器的信號轉換為A/D輸入的標准電平,故需要零點調整。調整功能的實現是通過改變儀表放大器的參考電壓實現的,放大器A3的實際輸入電壓等於放大器A1、A2放大後的電壓加上參考電壓。在實際應用中必須注意參考電壓的獲取,因為參考端對地的阻抗將影響放大器的共模抑制比,理想的情況是選擇低內阻的恆壓源作參考電壓。與一般調零電路不同,這里可以在普通的調零電路基礎上增加一電壓跟隨器來實現低阻抗的基準電壓源。
對於儀表放大器來說,當負載與信號源系統之間地電位不能精確相等時,通過參考端來調零將簡化後續電路。在參考端所加調零電壓的范圍必須在小於電源電壓2V以內,且考慮到獲取最佳的共模抑制比,寄生電阻同樣必須限制到最小值,盡量接近零電阻。因為任何較大的電阻(包括印刷電路布線或其它原因引起的電阻)都將使共模抑制調整失去平衡。
3.5輸入方式、輸入保護及前置差分濾波器
1.輸入方式選擇
如果數據採集系統的可用通道數不影響信號的採集,應根據信號源的特性來選擇輸入方式。如果多路輸入信號存在一公共端(共地),選擇單端輸入方式基本可以滿足要求,否則選擇差分方式。對於選擇差分信號輸入,必須考慮到上面提到的一些問題:共模電壓范圍、工作頻率等,當不滿足上面提到的條件時,應選擇其它的放大器作為數據採集系統的前置放大級,例如OP07系列。
2.輸入保護
在電路設計中,還必須考慮到輸入電路的保護。盡管儀表放大器內部都有過載保護電路,但它有一定的范圍,而在很多的應用場合下,信號源的供電電壓和晶元供電電壓不一致,當信號源(例如感測器)出現故障時可能引起信號源的電壓直接加在放大器的輸入端,當超過允許范圍時會損壞放大器。不同廠家提供的儀表放大器,保護范圍是不一樣的,BB公司提供的INA11′具有40V的對地保護電壓,而AD公司產品保護的范圍要小一些,一般需要設計外接的保護電路,具體可以參見相應產品的設計手冊。3.前置差分濾波器
在使用儀表放大器的數據採集系統中,當多個信號源的頻帶不一致的時候,差分信號相互之間存在干擾,這時需考慮濾波器的設計。單端方式輸入時,相關濾波器的設計方法介紹較多,可參見相應的資料。對於差分輸入存在差分干擾的情況,當干擾信號超過有用信號時,必須考慮設計差分濾波器。差分濾波器必須滿足差分輸入差分輸出,具有高的共模抑制比及低輸出阻抗。另外使用差分濾波器還可以增加儀表放大器所允許的共模輸入電壓范圍,圖4是一個簡單的由阻容元件構成的一階差分濾波器,其中電阻R1=R2,C1=C2。濾波器的頻率特性由RC確定。圖中Vdi表示差分輸入信號,Vdo表示差分輸出信號,將濾波器看成一四端網路,則系統滿足如下關系:

目前儀器儀表技術已朝著網路化、虛擬化的方向發展,隨著各種現場匯流排及匯流排介面標準的實施,這種趨勢的發展速度將越來越快,而作為其最底層的感測器/執行器本身的智能化是構成這種技術的基礎。由於儀表放大器本身所具有的優越性,使其在感測器信號處理中得到了廣泛的應用,它將有效地減小感測器信號處理電路所佔用的空間,對於構成嵌入式智能感測器有著十分重要的意義

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