CH熱電式傳感器（含答案）《傳感器與檢測技術（第版）》習題及解答第8章熱電式傳感器一、單項選擇題1、熱電偶的基本組成部分是（）。A.熱電極B.保護管C.絕緣管D.接線盒2、在實際應用中，用作熱電極的材料一般應具備的條件不包括（）。A.物理化學性能穩定B.溫度測量范圍廣C.電阻溫度系數要大D.材料的機械強度要高3、為了減小熱電偶測溫時的測量誤差，需要進行的溫度補償方法不包括（）。A.補償導線法B.電橋補償法C.冷端恒溫法D.差動放大法4、用熱電阻測溫時，熱電阻在電橋中采用三線制接法的目的是（）。A．接線方便B.減小引線電阻變化產生的測量誤差C.減小橋路中其它電阻對熱電阻的影響D.減小橋路中電源對熱電阻的影響5、目前，我國生產的鉑熱電阻，其初始電阻值有（）。A．30ΩB．50ΩC．100ΩD．40Ω6、我國生產的銅熱電阻，其初始電阻R0為（）。A．50ΩB．100ΩC．10ΩD．40Ω7、目前我國使用的鉑熱電阻的測量范圍是（）A．－200～850℃B．－50～850℃C．－200～150℃D．－200～650℃8、我國目前使用的銅熱電阻，其測量范圍是（）。A．－200～150℃B．0～150℃C．－50～150℃D．－50～650℃9、熱電偶測量溫度時（）A.需加正向電壓B.需加反向電壓C.加正向、反向電壓都可以D.不需加電壓10、熱敏電阻測溫的原理是根據它們的()。A．伏安特性B．熱電特性C．標稱電阻值D．測量功率11、熱電偶中熱電勢包括（）A．感應電勢B．補償電勢C．接觸電勢D．切割電勢12、用熱電阻傳感器測溫時，經常使用的配用測量電路是（）。A．交流電橋B．差動電橋C．直流電橋D.以上幾種均可13、一個熱電偶產生的熱電勢為E0，當打開其冷端串接與兩熱電極材料不同的第三根金屬導體時，若保證已打開的冷端兩點的溫度與未打開時相同，則回路中熱電勢（）。A．增加B．減小C．增加或減小不能確定D．不變14、熱電偶中產生熱電勢的條件有（）。A．兩熱電極材料相同B．兩熱電板材料不同C．兩熱電極的幾何尺寸不同D．兩熱電極的兩端點溫度相同15、利用熱電偶測溫時，只有在（）條件下才能進行。A．分別保持熱電偶兩端溫度恒定B．保持熱電偶兩端溫差恒定C．保持熱電偶冷端溫度恒定D．保持熱電偶熱端溫度恒定16、通常用熱電阻測量（）。A．電阻B．扭矩C．溫度D．流量17、實用熱電偶的熱電極材料中，用的較多的是（）。A．純金屬B．非金屬C．半導體D．合金18、工程（工業）中，熱電偶冷端處理方法不包括（）。A．熱電勢修正法B．溫度修正法C．0℃恒溫法D．補償導線法19、下列關于熱電偶傳感器的說法中，（）是錯誤的。A.熱電偶必須由兩種不同性質的均質材料構成B.計算熱電偶的熱電勢時，可以不考慮接觸電勢C.在工業標準中，熱電偶參考端溫度規定為0℃D.接入第三導體時，只要其兩端溫度相同，對總熱電勢沒有影響20、在實際的熱電偶測溫應用中，引用測量儀表而不影響測量結果是利用了熱電偶的哪個基本定律（）。A.中間導體定律B.中間溫度定律C.標準電極定律D.均質導體定律21、熱電偶溫度計采用補償導線的目的是為了（）A．節省熱電偶的長度B.避免使用冷端補償C.可以直接使用分度表D.降低成本22、熱電阻的引線電阻對測量結果有較大影響，采用（）引線方式測量精度最高。A．兩線制B．三線制C．四線制D．五線制23、下列方法中，不屬于熱電偶的冷端溫度補償法的是（）A．補償導線法B．冷端恒溫法C．電橋補償法D．熱端溫度校正法24、溫度傳感器是一種將溫度變化轉換為（）變化的裝置。A.電流B.電阻C.電壓D.電量25、自19世紀發現熱電效應以來，熱電偶被越來越廣泛地用來測量（）范圍內的溫度，根據需要還可以用來測量更高或更低的溫度。A.100～1300℃B.100～1200℃C.100～1100℃D.100～1000℃26、下面對熱電極極性闡明正確的是（）。A.測量端失去電子的熱電極為負極，得到電子的熱電極為正極。B.輸出端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負極。C.測量端失去電子的熱電極為正極，得到電子的熱電極為負極。D.輸出端失去電子的熱電極為負極，得到電子的熱電極為正極。27、對于熱電偶冷端溫度不等于()，但能保持恒定不變的情況，可采用修正法。A.20℃B.0℃C.10℃D.5℃28、采用熱電偶測溫與其它感溫元件一樣，是通過熱電偶與被測介質之間的()。A.熱量交換B.溫度交換C.電流傳遞D.電壓傳遞29、隨著科學技術的發展，熱電阻的應用范圍已擴展到的（）超低溫領域。同時在1000-1200℃溫度范圍內也有足夠好的特性。A.1～10KB.1～15KC.1～5KD.1～20K30、測量鋼廠鋼水溫度，一般采用（）熱電偶A鉑銠—鉑銠B鎳鉻—鎳硅C銅—銅鎳31、工業上廣泛應用熱電阻作為（）范圍的溫度測量。A．-50~300℃B．100~1300℃C．300~800℃D．-200~500℃32、在高精度測量要求場合，熱電阻測量電路應設計成（）A．兩線制B．三線制C．四線制二、多項選擇題1、熱電偶近年來被廣泛采用，以下屬于熱電偶具有的優點有：（）A.結構簡單B.精度高C.熱慣性小D.可測局部溫度和便于遠距離傳送與集中檢測2、產生補償電勢的方法很多,下面屬于補償電勢的方法有：（）A.電橋補償法B.溫度補償法C.結構補償法D.PN結補償法3、以下熱電偶屬于標準化的熱電偶的有：（）A.鉑銠10-鉑熱電偶B.鉑銠30-鉑銠6熱電偶C.鐵一康銅熱電偶D.鎳鉻一考銅熱電偶4、以下熱電偶屬于非標準化的熱電偶的是：（）A.銅一康銅熱電偶B.鎢一鉬熱電偶C.鎳鈷一鎳鋁熱電偶D.雙鉑鉬熱電偶5、半導體熱敏電阻包括：（）A.正溫度系數熱敏電阻B.負溫度系數熱敏電阻C.臨界溫度系數熱敏電阻D.非溫度系數熱敏電阻6、熱敏電阻的主要參數包括：（）A.電阻溫度系數B.能量靈敏度C.標稱電阻值D.耗散系數7、熱電偶冷端溫度補償法有()A.補償導線法B.三線制法C.冷端恒溫法D.四線制法E.冷端溫度校正法8、下列關于熱電偶熱電勢敘述正確的是（）A．熱電勢EAB（T，T0）是溫度函數之差B．熱電勢EAB（T，T0）是溫度差的函數C．接觸電動勢EAB（T，T0）大于溫差電動勢EA（T，T0）D．接觸電動勢EAB（T，T0）小于溫差電動勢EA（T，T0）E．熱電勢EAB（T，T0）是測量端溫度的單值函數三、填空題1、熱電偶是將溫度變化轉換為的測溫元件；熱電阻和熱敏電阻是將溫度變化轉換為變化的測溫元件。2、熱電動勢來源于兩個方面，一部分由兩種導體的構成，另一部分是單一導體的。3、由于兩種導體不同，而在其形成的電動勢稱為接觸電動勢。4、接觸電動勢的大小與導體的、有關，而與導體的直徑、長度、幾何形狀等無關。5、溫差電動勢的大小取決于和。6、熱電偶的與的對照表，稱為分度表。7、熱電組絲通常采用雙線并繞法的目的是為了。8、熱電阻是利用的電阻值隨溫度變化而變化的特性來實現對溫度的測量；熱敏電阻是利用的電阻值隨溫度顯著變化這一特性而制成的一種熱敏元件。9、工業和計量部門常用的熱電阻，我國統一設計的定型產品是和。10、銅熱電阻在一些測量精度要求，且溫度較低的場合，用來測量℃范圍的溫度。11、按熱電偶本身結構劃分，有熱電偶，鎧裝熱電偶、熱電偶。12、熱敏電阻的阻值與之間的關系稱熱敏電阻的熱電特性，它是熱敏電阻測溫的基礎。13、熱電偶傳感器是基于工作的。14、工業和計量部門常用的熱電阻，我國統一設計的定型產品是熱電阻和熱電阻。15、熱電阻在電橋測量電路中的接法有：制、制和制。16、采用熱電阻作為測量元件是將的測量轉換為的測量。17、不同的金屬兩端分別連在一起構成閉合回路，如果兩端溫度不同，電路中會產生電動勢，這種現象稱效應；若兩金屬類型相同兩端溫度不同，加熱一端時電路中電動勢E=。18、補償導線法常用作熱電偶的冷端溫度補償，它的理論依據是定律。19、兩種均質金屬組成的熱電偶，其電勢大小與熱電極直徑、長度及沿熱電極長度上的無關，只與熱電極材料和有關。20、電橋補償法是用電橋的去消除冷端溫度變化的影響，這種裝置稱為。21、一般恒溫裝置或補償器距被測對象較遠，需要很長的熱電極把冷端引到這些裝置中，這對于貴金屬熱電偶是很不經濟的。可以用比較便宜的、在溫度范圍內熱電性質與工作熱電偶相近的導線代替。這種導線常稱為延引電極、冷端延長線或。22、當熱交換達到平衡狀態時，熱電偶的測量端也就達到一個穩定的溫度。但由于熱量的散失，熱電偶測量端的溫度低于被測介質的溫度，這時熱電偶的顯示誤差稱為。23、常用的熱電式傳感元件有、和熱敏電阻。24、熱電式傳感器是一種能將變化轉換為變化的元件。25、在各種熱電式傳感器中，以將溫度轉換為或的方法最為普遍，例如熱電偶是將溫度變化轉換為的測溫元件，熱電阻和熱敏電阻是將溫度轉換為變化的測溫元件。26、接觸電動勢的大小與和有關，而與導體的、長度、等無關；溫差電動勢的大小取決于和。27、如果熱電偶兩電極相同，則總熱電動勢始終為；如果熱電偶兩接點溫度相同，回路中總電動勢為。28、熱電偶冷端溫度補償方法有：補償導線法；；、。29、熱電阻最常用的材料是和，工業上被廣泛用來測量溫區的溫度，在測量溫度要求不高且溫度較低的場合，電阻得到了廣泛應用。30、熱電阻引線方式有3種，其中適用于工業測量，一般精度要求場合；適用于引線補償，精度要求較低場合；適用于實驗室測量，精度要求高的場合。31、熱敏電阻是利用的電阻值隨溫度顯著變化這一特性而制成的一種熱敏元件，特點是隨溫度顯著變化。根據半導體電阻—溫度特性，熱敏電阻可分為、和。四、簡答題1、什么是熱電效應和熱電動勢？什么叫接觸電動勢？什么叫溫差電動勢？2、什么是熱電偶的中間導體定律？中間導體定律有什么意義？3、什么是熱電偶的標準電極定律？標準電極定律有什么意義？4、熱電偶串聯測溫線路和并聯測溫線路主要用于什么場合，并簡述各自的優缺點。5、目前熱電阻常用的引線方法主要有哪些？并簡述各自的應用場合。6、①圖2中的電橋是熱電偶的冷端電路。②圖2中：Rt是的銅線電阻。R1、R3、R4是的錳銅線電阻。③圖2中電路的作用是：當變化時，由提供補償，從而保證熱電偶回路的輸出不變。7、說明薄膜熱電偶式溫度傳感器的主要特點。8、熱電偶冷端溫度對熱電偶的熱電勢有什么影響？為消除冷端溫度影響可采用哪些措施？9、半導體熱敏電阻的主要優缺點是什么？10、熱電阻傳感器主要分為哪兩種類型？它們應用在什么不同場合？11、說明熱電偶測溫原理。分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法。12、試比較電阻溫度計與熱電偶溫度計的異同點。13、要用熱電偶來測量2點的平均溫度，若分別用并聯和串聯的方式。請簡述其原理，指出這兩種方式各自的優缺點是什么？14、請簡單闡述一下熱電偶與熱電阻的異同。15、請簡要說明一下什么是熱電效應。16、請簡述一下珀爾帖效應的原理。17、請簡要闡明一下什么是湯姆遜效應。18、熱電偶對熱電極材料有哪些基本要求？19、請簡要說明一下熱電阻的定義。20、請簡要敘述一下熱敏電阻的優缺點及改進措施。21、畫圖說明熱電偶冷端補償器的補償原理22、熱電偶測溫時為什么要進行冷端溫度補償？補償的方法有哪幾種？23、試述熱電偶與熱電阻的基本測溫原理。24、采用熱電阻測量溫度時,常用的引線方式主要有哪幾種?試述這幾種引線方式各自的特點及適用場合。五、計算題1、銅熱電阻的阻值Rt與溫度t的關系可用式Rt≈R0（1+αt）表示。已知0℃時銅熱電阻R0為50Ω，溫度系數α為4.28×10-3/℃，求當溫度為100℃時的電阻值。2、已知分度號為S的熱電偶冷端溫度為t0=20℃，現測得熱電勢為11.710mV，求熱端溫度為多少度？3、已知分度號為K的熱電偶熱端溫度t=800℃，冷端溫度為t0=30℃，求回路實際總電勢。4、現用一只銅-康銅熱電偶測溫，其冷端溫度為30℃，動圈儀表（未調機械零位）指示320℃。若認為熱端溫度為350℃對不對？為什么？若不對，正確溫度值應為多少？5、一熱敏電阻在0℃和100℃時，電阻值分別為200kΩ和10kΩ。試計算該熱敏電阻在20℃時的電阻值。6、下面是熱電阻測量電路，試說明電路工作原理并計算A.已知Rt是Pt100鉑電阻，且其測量溫度為T=50℃，試計算出Rt的值和Ra的值。B.電路中已知R1、R2、R3和E，試計算電橋的輸出電壓VAB。其中（R1=10KΩ，R2=5KΩ，R3=10KΩ，E=5伏）7、使用k型熱電偶，基準接點為0℃、測量接點為30℃和900℃時，溫差電動勢分別為1.203mV和37.326mV。當基準接點為300℃，測溫接點為9000℃時的溫差電動勢為多少？8、使用鎳鉻-鎳硅熱電偶，其基準接點為30℃，測溫接點為400℃時的溫差電動勢為多少？若仍使用該熱電偶，測得某接點的溫差電動勢為10.275mV，則被測接點的溫度為多少？9、用兩只K型熱電偶測量兩點溫度差，其連接線路如圖所示。已知t1=420℃,t0=30℃,測得兩點的溫差電勢為15.24mV，問兩點的溫度差是多少？如果t1溫度下那只熱電偶錯用的是E型熱電偶，其他都正確，則兩點的實際溫度差是多少？10、將一只鎳鉻-鎳硅熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端溫度是50℃，若電位計上讀數是50mV，問熱電偶熱端溫度是多少？11、鎳鉻-鎳硅熱電偶的靈敏度為0.04mV/℃，把它放在溫度為1200℃之處，若以指示表作為冷端，此處溫度為50℃，試求熱電勢的大小。12、某熱敏電阻，其B值為2900K，若冰點電阻為500kΩ,求該熱敏電阻在100℃時的阻抗。13、某測量者想用兩只K型熱電偶測量兩點溫度，其連接線路如圖所示，已知1t=420℃,0t=30℃，測得兩點的溫度電勢為15.132mv。但后來經檢查發現1t溫度下的那只熱電偶錯用E型熱電偶，其他都正確，試求兩點實際溫差？(可能用到的熱電偶分度表數據見表一和表二，最后結果可以只保留到整數位)21表一K型熱電偶分度表（部分）分度號：K（參考端溫度為0℃）14、將一支鉻鎳－康銅熱電偶與電壓表相連，電阻表接線端是50℃時，熱電偶輸出為4mV。如果電位計上讀數是60mV，若該熱電偶的靈敏度為0.08mV/℃，問熱電偶熱端溫度是多少？15、將一支靈敏度0.08mV／℃的熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端處溫度為50℃，電壓表上讀數為60mV，求熱電偶熱端溫度。16、現用一支鎳鉻一銅鎳熱電偶測某換熱器內溫度，其冷端溫度為30℃，而顯示儀表機械零位為0℃，這時指示值為400℃，若認為換熱器內的溫度為430℃，對不對?為什么?已知mVEmVE10801)0,30(,943.28)0,400(==，則換熱器內的溫度正確值如何得到?17、已知某負溫度系數熱敏電阻，在溫度為298K時阻值Ω=31441tR，當溫度為303K時阻值Ω=27722tR，試求該熱敏電阻的材料常數B。18、鎳鉻—鎳硅熱電偶，工作時冷端溫度為30℃，測得熱電動勢E(t,t0)=38.560mv，求被第8章熱電式傳感器三、填空題四、簡答題1、答：①兩種不同材料的導體（或半導體）A、B兩端相互緊密地連接在一起，組成一個閉合回路。當兩接點溫度不等時，回路中就會產生大小和方向與導體材料及兩接點的溫度有關的電動勢，從而形成電流，這種現象稱為熱電效應。該電動勢稱為熱電動勢。②接觸電動勢：接觸電勢是由兩種導體的自由電子密度不同而在其接觸處形成的熱電勢。它的大小取決于兩導體的材料及接觸點的溫度，而與導體的形狀和尺寸無關。③溫差電動勢：是在同一根導體中，由于兩端溫度不同而產生的一種電勢。知識點：熱電偶2、答：中間導體定律：熱電偶測溫時，若在回路中接入第三種導體，只要其兩端的溫度相同，則對熱電偶回路總的熱電勢不產生影響。中間導體定律的意義在于：在實際的熱電偶測溫應用中，測量儀表和連接導線可以作為第三種導體對待。知識點：熱電偶3、答：標準電極定律：如果兩種導體A，B分別與第三種導體C組成的熱電偶所產生的熱電動勢已知，則由這兩個導體A，B組成的熱電偶產生的熱電動勢可由下式確定：EAB（t，t0）=EAC（t，t0）-EBC（t，t0）標準電極定律的意義在于，純金屬的種類很多，合金的種類更多，要得出這些金屬件組成熱電偶的熱電動勢是一件工作量極大的事。在實際處理中，由于鉑的物理化學性質穩定，通常選用高純鉑絲作標準電極，只要測得它與各種金屬組成的熱電偶的熱電動勢，則各種金屬間相互組合成熱電偶的熱電動勢就可根據標準電極定律計算出來。知識點：熱電偶4、答：熱電偶串聯測溫線路主要用于測量兩點間溫度差，還可以測量平均溫度；熱電偶并聯測溫線路主要用于測量平均溫度。并聯電路的特點是：當有一只熱電偶燒斷時，難以覺察出來。當然，它也不會中斷整個測溫系統的工作。串聯電路的特點是：熱電動勢大，儀表的靈敏度大大增加，線路中只要有一只熱電偶斷路，總的熱電動勢消失，立即可以發現斷路。但是只要有一只熱電偶斷路，整個測溫系統將停止工作。知識點：熱電偶5、答：熱電阻常用的引線方法主要兩線制、三線制和四線制。兩線制用于引線不長，測量精度要求較低的場合；三線制適用于工業測量，一般精度測量場合；四線制適用于實驗室測量，高精度測量場合。知識點：熱電阻6、答：①圖2中的電橋是熱電偶的冷端電橋補償（補償器）電路。②圖2中：Rt是溫度系數較大的的銅線電阻。R1、R3、R4是溫度系數較小的的錳銅線電阻。③圖2中電路的作用是：當冷端溫度變化時，由不平衡電橋提供補償，從而保證熱電偶回路的輸出不變。知識點：熱電偶7、答：薄膜型熱電偶是將兩種薄膜熱電極材料用真空蒸鍍、化學涂層等辦法蒸鍍到絕緣基板上制成的一種特殊熱電偶。薄膜熱電偶的接點可以做得很小，很薄，具有熱容量小，響應速度快等特點。適用于微小面積上的表面溫度以及快速變化的動態溫度的測量。知識點：熱電偶8、答：由熱電偶的測溫原理可以知道，熱電偶產生的熱電動勢大小與兩端溫度有關，熱電偶的輸出電動勢只有在冷端溫度不變的條件下，才與工作溫度成單值函數關系。實際應用時，由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，其溫度受到測量對象和周圍環境溫度波動的影響，因而冷端溫度難以保持恒定，這樣會帶來測量誤差。為消除冷端溫度影響，常用的措施有：①補償導線法：將熱電偶配接與其具有相同熱電特性的補償導線，使自由端遠離工作端，放置到恒溫或溫度波動較小的地方。②冷端恒溫法：把熱電偶的冷端置于某些溫度不變的裝置中，以保證冷端溫度不受熱端測量溫度的影響。③冷端溫度校正法。④自動補償法。知識點：熱電偶9、答：半導體熱敏電阻主要優點：電阻溫度系數大、靈敏度高；體積小、結構簡單；熱慣性小、響應速度快；使用方便；壽命長；易于實現遠距離測量等。主要缺點：互換性較差，同一型號的產品特性參數有較大差別；穩定性較差；非線性嚴重，且不能在高溫下使用。知識點：熱電阻10、答：①鉑電阻傳感器：特點是精度高、穩定性好、性能可靠。主要作為標準電阻溫度計使用，也常被用在工業測量中。此外，還被廣泛地應用于溫度的基準、標準的傳遞，是目前測溫復現性最好的一種。②銅電阻傳感器：價錢較鉑金屬便宜。在測溫范圍比較小的情況下，有很好的穩定性。溫度系數比較大，電阻值與溫度之間接近線性關系。材料容易提純，價格便宜。不足之處是測量精度較鉑電阻稍低、電阻率小。知識點：熱電阻11、答：熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于"熱電效應"。所謂熱電效應，就是當不同材料的導體組成一個閉合回路時，若兩個結點的溫度不同，那么在回路中將會產生電動勢的現象。兩點間的溫差越大，產生的電動勢就越大。引入適當的測量電路測量電動勢的大小，就可測得溫度的大小。誤差因素：參考端溫度受周圍環境的影響減小誤差的措施有：a0℃恒溫法；b計算修正法（冷端溫度修正法）；c儀表機械零點調整法；d熱電偶補償法；e電橋補償法；f冷端延長線法。知識點：熱電偶12、答：電阻溫度計利用電阻隨溫度變化的特性來測量溫度。熱電偶溫度計是根據熱電效應原理設計而成的。前者將溫度轉換為電阻值的大小，后者將溫度轉換為電勢大小。相同點：都是測溫傳感器，精度及性能都與傳感器材料特性有關。知識點：熱電阻13、答：在并聯方式中，伏特表得到的電勢為2個熱電偶的熱電勢的平均電勢，即它已經自動得到了2個熱電勢的平均值，查表即可得到兩點的平均溫度。該方法的優點：快速、高效、自動，誤差小，精度高。缺點：當其中有一個熱電偶損壞后，不易立即發現，且測得的熱電勢實際上只是某一個熱點偶的。在串聯方式中，伏特表得到的電勢為環路中2個熱電偶的總熱電勢，還要經過算術運算求平均值，再查表得到兩點的平均溫度。該方法的優點：當其中有一個熱電偶損壞后，可以立即發現；可獲得較大的熱電勢和提高靈敏度。缺點：過程較復雜，時效性低，在計算中，易引入誤差，精度不高。知識點：熱電偶14、答：熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫,作用相同，都是測量物體的溫度,精度及性能都與傳感器材料特性有關。但是他們的原理與特點卻不相同。熱電偶是將溫度變化轉換為熱電動勢的測溫元件，熱電阻勢將溫度變化轉換為電阻值變化的測溫元件。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路,當兩個接點處的溫度不同時,回路中將產生熱電勢,這種現象稱為熱電效應,又稱為塞貝克效應。閉合回路中產生的熱電勢有兩種電勢組成：溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產生的電勢,不同的導體具有不同的電子密度,所以他們產生的電勢也不相同,而接觸電勢是指兩種不同的導體相接觸時,因為他們的電子密度不同所以產生一定的電子擴散,當他們達到一定的平衡后所形成的電勢,接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質以及他們接觸點的溫度。另外，熱電偶的電信號需要一種特殊的導線來進行傳遞,這種導線稱為補償導線。熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優點也很多,也可以遠傳電信號,靈敏度高,穩定性強,互換性以及準確性都比較好,但是需要電源激勵,不能夠瞬時測量溫度的變化。熱電阻不需要補償導線,而且比熱電偶便宜。知識點：熱電偶15、答：將兩種不同的導體或半導體兩端緊密地連接在一起，組成一個閉合回路,當兩個接點處的溫度不同時,回路中將產生大小和方向與導體材料及兩節電的溫度有關的電動勢（熱電動勢）,從而形成電流，這種現象稱為熱電效應,又稱為塞貝克效應。知識點：熱電偶16、答：將同溫度的兩種不同的金屬互相接觸，由于不同金屬內自由電子的密度不同，在兩金屬A和B的接觸處會發生自由電子的擴散現象，自由電子將從密度大的金屬A擴散到密度小的金屬B，使A失去電子帶正電．B得到電子帶負電．直至在接點處建立了強度充分的電楊，能夠阻止電子擴散達到平衡為止。兩種不同金屬的接點處產生的電動勢稱為電勢，又稱接觸電勢。此效應稱為珀爾帖效應。知識點：熱電偶17、答：假設在一勻質棒狀導體的一端加熱，則沿此棒狀導體有溫度梯度導體內自由電子將從溫度高的一端向溫度低的一端擴散，并在溫度較低一端積累起來，使棒內建立起一電場。當這電場對電子的作用力與擴散力相平衡時，擴散作用即停止。電場產生的電勢稱為湯姆遜電勢或溫差電勢。知識點：熱電偶18、答：(1)熱電特性穩定，即熱電勢與濕度的對應關系不會變動；(2)熱電勢要足夠大，這樣易于測量熱電勢，且可得到較高的準確；(3)熱電勢與溫度為單值關系，最好成線性關系，或簡單的函數關系；(4)電阻溫度系數和電阻率要小，否則熱電偶的電阻將隨工作端溫度而有較大的變影響測量結果的準確性；(5)物理性能穩定，化學成分均勻,不易氧化和腐蝕；(6)材料的復制性好；(7)材料的機械強度要高。知識點：熱電偶19、答：熱電阻作為一種感溫元件，它導體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來實現對溫度測量的。它是利用感溫電阻，把測量溫度轉化成測量電阻的電阻式測溫系統，常用于測量200～500℃范圍內的溫度。它是利用熱電阻和熱敏電阻的電阻率溫度系數而制成溫度傳感器的。知識點：熱電阻20、答：熱敏電阻的優點是電阻溫度系數大．靈敏度高．熱容量小、響應速度快．而且分辨率很高可達10～4℃。主要缺點是互換性差，熱電特性非線性大。改進措施：可用溫度系數很小的電阻與熱敏電阻串聯或并聯，使等效電阻與溫度的關系在一定的溫度范圍內是線性的。知識點：熱敏電阻21、答：在熱電偶回路中串入一個自動補償的電動勢。H是工作熱端，溫度為t，冷端放在補償器C中，溫度為tn，電阻Rt具有正溫度系數。外加電源為一恒定電壓，補償了的熱電勢輸出為E(t,t0)。當冷端為一恒定溫度tn≠0時，A點供給熱電偶回路一個不變的修正電動勢，其大小等于E(t,t0)，t0=0。當冷端溫度波動時，熱電偶回路中熱電勢與補償電路中的UA會相應地向相反的方向變化，補償了熱電偶電動勢的變化。知識點：熱電偶22、答：（1）根據熱電偶測溫原理，只有當冷端溫度保持不變時，熱電勢才是被測溫度的單值函數，而在實際應用時,由于熱電偶冷端離工作端很近，且又處于大氣中，其溫度受到測量對象和周圍環境溫度波動的影響，因而冷端溫度難以保持恒定，這樣會帶來測量誤差，所以測溫時必須對熱電偶進行冷端溫度補償。（2）冷端溫度補償方法有：補償導線法；冷端恒溫法；冷端溫度校正法、自動補償法。知識點：熱電偶23、答：熱電偶測溫基本原理：熱電偶測溫是基于熱電效應的基本原理。根據熱電效應，任何兩種不同的導體或半導體組成的閉合回路，如果將它們的兩個接點分別置于溫度不同的熱源中，則在該回路中會產生熱電動勢，在一定條件下，產生的熱電動勢與被測溫度成單值函數關系。因此，我們只需測得熱電動勢值，就可間接獲得被測溫度。熱電阻測溫基本原理：熱電阻測溫是基于熱效應的基本原理。所謂熱效應，就是金屬導體的阻值會隨溫度的升高而增加或減小的現象。因此，我們只需測得金屬導體電阻的變化就可間接獲得被測溫度。知識點：熱電偶24、答：熱電阻常用引線方式主要有：兩線制、三線制和四線制。兩線制的特點是結構簡單、費用低，但是引線電阻及其變化會帶來附加誤差。主要適用于引線不長、測溫精度要求較低的場合。三線制的特點是可較好地減小引線電阻的影響。主要適用于大多數工業測量場合。四線制的特點是精度高，能完全消除引線電阻對測量的影響。主要適用于實驗室等高精度測量場合。知識點：熱電阻五、計算題1、解：3tR50(14.2810100)71.4-=?+??=Ω知識點：熱電阻2、解：E（t,t0）=11.710E（t,0℃）=E(t,t0)+E(t0,0℃)11.710=E(t,0℃)-E(20℃,0)=E(t,0℃)-0.113所以E（t,0℃）=11.823mV查表：E(1180℃,0℃)=11.707mV,E(1190℃,0℃)=11.827mV所以:MLMLHLHLE-Et=t+(tt)E-E?-=1180℃+11.82311.70711.82711.823--×10℃=1470℃知識點：熱電偶3、解：E（800℃，30℃）=E（800℃，0℃）-E（30℃，0℃）=33.27-1.203=32.074mV知識點：熱電偶4、解：不對。因為當熱電偶通過補償導線連接到顯示儀表，熱電偶冷端溫度保持恒定且已知，則可預先將有零位調整功能的顯示儀表的指針從刻度的初始值調至已知的冷端溫度值，這樣，顯示儀表的示值即為被測量的實際溫度值。正確溫度應該為t=320℃-30℃=290℃知識點：熱電偶5、解：t00BBRRexp()tt=?-10×103=200×103×exp（B/373.15-B/273.15）B=1072當t=20℃時，R20=10×103×exp（B/293.15-B/273.15）=13kΩ知識點：熱電阻6、解：該熱電阻測量溫度電路由熱敏電阻、測量電阻和顯示電表組成。圖中G為指示電表，R1、R2、R3為固定電阻，Ra為零位調節電阻。熱電阻都通過電阻分別為r2、r3、Rg的三個導線和電橋連接，r2和r3分別接在相鄰的兩臂，當溫度變化時，只要它們的Rg分別接在指示電表和電源的回路中，其電阻變化也不會影響電橋的平衡狀態，電橋在零位調整時，應使R4=Ra+Rt0為電阻在參考溫度（如0℃）時的電阻值。三線連接法的缺點之一是可調電阻的接觸電阻和電橋臂的電阻相連，可能導致電橋的零點不穩。知識點：熱電阻7、解：已知E（