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温差热电偶(简称热电偶)是目前温度测量中使用普遍的之一，它具有结构简单、测量范围宽、准确度高、热惯性小、输出号为电压号不需要激励等优点，能够用于流体、固体、固体壁面等各种不同测试测量场合。 本文引用地址： 热电偶测温原理 当导电物质处于温度时，其电子或空穴会随着温度梯度由高温区往低温区移动，由此产生的电荷堆积的现象称作热电效应，因热电效应产生的电动势称为热电动势。 如果采用两种电子密度同的导体连接成闭合回路，如果两端所处的温度不同，在该回路中就会产生热电动势，如下图所示。 在热电偶回路中接入第三种导体，只要该导体两端的温度相同，则整个热电偶回路中产生的总的热电势是不变的，这种现象称为中间导体效应，可以通过简单的推导得到。 由此，我们得到了实际使用的热电偶原型如下图所示，采用两种不同金属相连构成测温点(通常称为“热端”)，另一端分别接铜线引到号调理电路，热电偶金属和铜走线之间的两个接合点温度相同，为参考点(通常称为“冷端”)。 在参考点和产生的电压取决于测量点和参考点两处的温度，由前面所讲的热电偶测量原理可以知道，在使用过程中需要知道参考点的温度才能获得测量点的准确温度读数。 热电偶的特点 1.优点 ? 温度范围广，热电偶测温电路采用不同类型的热电偶，测量范围可达-200 到＋2500 ，适用于大多数实际的温度范围。 ? 坚固耐用，热电偶属于耐用器件，抗振动冲击性能好，适用于危险恶劣的环境。 ? 响应快，因为热电偶体积小，热容量小，热电偶对温度的响应速度很快，尤其是在热点裸露的情况下。热电偶可在数百毫秒内对温度变化作出响应。 ? 无自身发热，由于热电偶不需要激励电源，不会自发热，不会因自发热而造成测量误差。 2.缺点 ? 号调理电路复杂，将热电偶的直接输出电压转换成可用的温度读数，必须进行大量的号调理。一量处理不当，就会引入误差，导致测量精度下降。 ? 精度低，除了由于构成热电偶的金属本身特性导致的热电偶内部固有不确定性外，热电偶测量精度还依赖于冷端温度的测量精度，因此热电偶的测量精度一般在1 到2 。 ? 抗噪性能差，由于热电偶直接输出电压号量级较小，当测量环境周围存在杂散电场或磁场时，可能会引起问题，根据使用环境的要求，可能需要采取适当的防护措施。 ? 易受腐蚀，因为热电偶由两种不同的金属构成，在某些工况下，长时间使用造成腐蚀，所以根据使用条件的不同，可能需要保护措施。 3.电路设计的难点 ? 电压号太弱，常见的热电偶类型有J型，K型，T型，在室温下其灵敏度分别分，这种弱的号在送入ADC之前需要进行较高增益的号放大(通常需要100倍左右)。同时，由于号如此弱，为避免被噪声淹没，通常采用低通滤波和差分输入放大的来对号进行处理。 ? 参考接合点温度补偿，要得到测量端的 温度读数，需要对冷端温度进行测量。冷端温度测量一般使用另外一种能够输出 温度的，如热电阻、热敏电阻、集成测温IC等，以冷端测温结果来对热电偶的测温结果进行补偿。 ? 非线性校正，热电偶的输出结果在非线性非常严重，在不同温度下灵敏度有很大差异，如下图为三种典型热电偶的温度特性曲线，在实际使用中需要对输出结果进行非线性校正。常用的非线性校正的方法有：模拟电路补偿、分段线性化、查表、高阶拟合等。zyclxmzsw
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仪器信息网讯 2018年4月15-16日，第十二届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2018)在常州香格里拉大酒店成功召开，ACCSI堪称中国科学仪器行业的“达沃斯论坛”，科学仪器及检验检测行业1000余位专家学者、企业代表于此碰撞思想，交流互通。年会期间，仪器信息网采访了中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长刘长宽。 在采访中刘长宽分析，2018年科学仪器行业将在以下重点领域觅得良机：一是环保方面， 投入力度会进一步加大；二是粮油检测方面， 预计将建立大量县级以上的粮油检测机构；三是互联网+领域，互联网通信协议标准的制定是行业发展的当务之急；四是精准医疗方面，质谱、PCR等仪器的应用都在向精准医疗靠拢。刘长宽强调，与会企业要善于利用在ACCSI2018上的收获，在新的机遇面前砥砺前行，不断向前。 机遇丰，挑战也不少。刘长宽表示，我国的液相色谱每年要进口14000多台，质谱要进口7000多台，数量相当庞大，对国产仪器形成巨大挑战。2018年，艾卡、岛津等国外企业不仅推出了新的仪器产品，在相关科研方面也有了很多新思路，液相色谱甚至有颠覆原有技术的苗头，国内企业要对此密切关注。 采访中，刘长宽以生动的实例，从创新、技术、材料、人才等角度解读了当前中国科学仪器市场存在的问题，并对 招投标修订对科学企业行业的影响进行了展望，他分析指出，招投标新规势必将带来门槛和企业生存空间压缩的连锁效应，预计业内相当一部分的中小型企业会出现投靠大企业、被大企业兼并或彼此联合抱团取暖的现象。更多详情点击下方视频观看。
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