解密k型熱電偶的特點所在

    在k型熱電偶回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(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度。

 

    k型熱電偶特點

 

    檢出(測溫)元件熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。必須配二次儀表，其優(yōu)點是：

 

    ①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

 

    ②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。

 

    ③構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

 

    2根據(jù)溫度測量范圍及精度，選用相應(yīng)分度號的熱電偶

 

    使用溫度在1300~1800℃，要求精度又比較高時，一般選用B型熱電偶；要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶；使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶；在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400℃一般用E型熱電偶；250℃下以及負溫測量一般用T型電偶，在低溫時T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。

 

    熱電偶公稱壓力：一般是指在工作溫度下保護管所能承受的靜態(tài)外壓而破裂。

 

    熱電偶最小插入深度：應(yīng)不小于其保護套管外徑的8－10倍（特列產(chǎn)品例外）

 

    絕緣電阻：當(dāng)周圍空氣溫度為15－35℃，相對濕度<80%時絕緣電阻≥5兆歐（電壓100V）。具有防濺式接線盒的熱電偶，當(dāng)相對溫度為93±3℃時，絕緣電阻≥0.5兆歐（電壓100V）

 

    高溫下的絕緣電阻：K型

 

    熱電偶在高溫下，其熱電極（包括雙支式）與保護管以及雙支熱電極之間的絕緣電阻（按每米計）應(yīng)大于下表規(guī)定的值。

 

    k型熱電偶測溫電路

 

    熱電偶測溫必須由熱電偶、連接導(dǎo)線及顯示儀表三部分組成。下圖是最簡單的熱電偶測溫示意圖。

 

    按右圖組成的熱電偶蕊及測溫電偶絲1，如果將熱電偶的熱端加熱，使得冷、熱兩端的溫度不同，則在該熱電偶回路中就會產(chǎn)生熱電勢，這種物理現(xiàn)象就稱為熱電現(xiàn)象（即熱電效應(yīng)）。

 

    在熱電偶回路中產(chǎn)生的電勢由溫差電勢和接觸電勢兩部分組成。接觸電勢：它是兩種電子密度不同的導(dǎo)體相互接觸時產(chǎn)生的一種熱電勢。當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A和B相接觸時，假設(shè)導(dǎo)體A和B的電子密度分別為Na和Nb并且Na》Nb，則在兩導(dǎo)體的接觸面上，電子在兩個方向的擴散率就不相同，由導(dǎo)體A擴散到導(dǎo)體B的電子數(shù)比從B擴散到A的電子數(shù)要多。

 

    導(dǎo)體A失去電子而顯正電，導(dǎo)體B獲得電子而顯負電。因此，在A、B兩導(dǎo)體的接觸面上便形成一個由A到B的靜電場，這個電場將阻礙擴散運動的繼續(xù)進行，同時加速電子向相反方向運動，使從B到A的電子數(shù)增多，最后達到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時A、B之間也形成一電位差，這個電位差稱為接觸電勢。此電勢只與兩種導(dǎo)體的性質(zhì)相接觸點的溫度有關(guān)，當(dāng)兩種導(dǎo)體的材料一定，接觸電勢僅與其接點溫度有關(guān)。

 

    溫度越高，導(dǎo)體中的電子就越活躍，由A導(dǎo)體擴散到B導(dǎo)體的電子就越多，接觸面處所產(chǎn)生的電動勢就越大，即接觸電勢越大。

 

    當(dāng)時做的k型熱電偶電路非常簡單，用了一個ADI公司的熱電偶放大器AD595，不過這個玩藝非常的貴，而且還不太好買，另外還嘗試了一個直接轉(zhuǎn)成SPI的轉(zhuǎn)換芯片Maxim的Max6675。