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热电偶传感器输出的电压信号多大?热电偶传感器的原理及测量范围

作者:五金加工
文章来源:本站

  

热电偶传感器输出的电压信号多大?热电偶传感器的原理及测量范围

  

热电偶传感器输出的电压信号多大?热电偶传感器的原理及测量范围

  

热电偶传感器输出的电压信号多大?热电偶传感器的原理及测量范围

  热电偶传感器输出的电压信号多大?

  对于这个题目,可以先了解下温度概念!

  温度是度量物体冷热程度的物理量,从能量角度看,温度是描述系统不同自由度间能量发布状态的物理量,从微观角度看,温度标志着系统内部分子无规则运动剧烈程度,从热平衡角度看,温度是描述热平衡系统的冷热程度物理量。

  温度测量方式分接触式和非接触式,题目说的就是接触式测温方式。接触式测温法就是将传感器置入与物体相同的热平衡状态中,让传感器和物体保持相同温度的测温方式。与非接触式测温方式相比,简单可靠,测量精度较高,但是传感器和被测介质要进行热交换,因此存在温度延迟现象。

  回归到题目,热电偶和热电阻是常用的两种接触式测温传感器,它们的输出信号是不同的,传感器所用材料也不同,工作原理也是不同。

  热电偶的测温原理利用了热电效应,什么是热电效应?

  任意两种不同材料的金属导体或半导体首尾相连构成闭合回路,只要回路中两个接点温度不同,就会产生热电势,形成热电流,这就是热效应。由此可知,热电偶是将温度信号变换为mV电压信号的传感器。

  题目说的,传感器输出信号有多大?

  热电势的大小和材料有关,还与热电偶两端温差有关。例如我们使用的热电偶,那是对应的材质已经确定,此时热电势和两端的温度之间有固定的函数关系,利用这个关系就能测量出温度值来。因此,热电偶的热电势随着温度的升高而增大,于是它的输出信号也随之增大。输出信号与温度之间并非成比例关系,而是有着固定的函数关系。所以说,热电偶传感器输出信号有多大,一旦所用热电偶材质已经确定,那就取决于热电偶两端温差的大小。

  热电偶输出的电压信号是毫伏级

  热电偶由两种材料连接组成,温度发生变化时,由于热电效应,两端会形成电势差。当然这种电势差是非常微弱的。

  根据热电偶分度号对照表就可以知道温度与电压输出的差异关系了

  以K型热电偶为例,0°C~100°C,输出电压的差异为4.096mV,输出的电压的非常的微弱

  热电偶怎么测温?

  热电偶测温与NTC测温的方法是完全不同的。热电偶会自己产生电势差,不需要用电阻进行分压,热电偶产生的电势差非常微弱,单片机的ADC没办法直接分辨出这么微弱的差异。需要用专用运算放大器进行信号放大,信号经过放大后,才可以用单片机ADC进行电压采样,计算出温度。

  也可以用热电偶测温专用的芯片MAX 6675设计热电偶测温电路

  这个方案最简单,自带温度补偿,直接输出数字信号,MCU通过SPI接口就可以读取到温度

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