關于熱電偶TURCK電感式傳感器的熱電效應

　　關于熱電偶TURCK電感式傳感器的熱電效應

　　兩種不同的導體兩端相互緊密地連接在一起，組合成一個閉合回路，如圖所示。當兩接點溫度不等(T>T0)時，回路中就會產生電動勢，從而形成電流，這一現象稱為熱電效應，該電動勢稱為熱電動勢。

　　TURCK電感式傳感器中間導體定則

　　在熱電偶回路中，可以接入連接導線、測試儀表(如毫伏表、變送器)等，只要保證這些中間導體各自兩端的溫度相同，則對熱電偶的熱電勢沒有影響。

　　電偶溫度傳感器冷端處理與溫度補償

　　TURCK電感式傳感器熱電偶的熱電勢大小是熱電偶兩端溫度函數的差，為保證輸出熱電勢是被測溫度的單值函數，必須使冷端溫度保持恒定；

　　TURCK電感式傳感器給出的熱電勢是以冷端溫度0℃為依據，否則會產生誤差。

　　TURCK電感式傳感器冰點槽法、冷端補償器法和軟件處理法。

　　①TURCK電感式傳感器把熱電偶的參比端置于冰水混合物容器里，使T0=0℃。這種辦法僅限于實驗室中使用。為了避免冰水導電引起兩個連接點短路，必須把連接點分別置于兩個玻璃試管里，浸入同一冰點槽，使相互絕緣。

　　②TURCK電感式傳感器利用不平衡電橋產生熱電勢補償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢的變化值。不平衡電橋由R1、R2、R3(錳銅絲繞制)、RCu(銅絲繞制)四個橋臂和橋路電源組成。設計時，在0℃下使電橋平衡(R1=R2=R3=RCu)，此時Uab=0 ，U=EAB+Uab=EAB，電橋對儀表讀數無影響。

　　③TURCK電感式傳感器對于計算機系統，不必全靠硬件進行熱電偶冷端處理。例如冷端溫度恒定但不為0℃的情況，只需在采樣后加一個與冷端溫度對應的常數即可。

　　TURCK電感式傳感器時間常數和滯后與溫度傳感器的熱容量和熱阻有關，除選用時間常數、滯后小的溫度傳感器外，還應保證合理插入深度和正確安裝方法，才能保證溫度測量準確性、溫度控制系統的穩定性和控制質量。

　　TURCK電感式傳感器時間常數和滯后

　　TURCK電感式傳感器熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計當被測溫度突然發生變化時，其輸出會延遲一段時間，這段延遲時間△τ一般叫做純滯后或純時延。在延遲△τ后，會以近似于指數曲線的規律變化，如忽略△τ，并以介質溫度變化做計時起點，則上述曲線符合T=△T（1-e-t/τ），此式中T為溫度；△T為溫度變化；t為時間；τ為時間常數。時間常數及時反應曲線起點的切線與平衡溫度交點A所對應的時間，也就是輸出變化63.2%△T所需要的時間。

　　正確認識和TURCK電感式傳感器的時間常數和滯后，是一個很重要的問題。其關系到能否正確測量溫度，及時反映被測量溫度的變化。其對溫度控制系統的穩定性及控制質量好壞，具有舉足輕重的作用，所以是一個不容忽視的問題。

　　如何改善溫度傳感器的時間常數和滯后

　　TURCK電感式傳感器時間常數和滯后的大小，取決于元件的熱容量和熱阻。因為溫度傳感器升溫需要吸收一定的熱量，其變化1℃所需要的熱量就是溫度傳感器的熱容量，熱容量越小越好。溫度傳感器傳熱又需要克服熱阻，這和元件的結構、大小都有直接的關系。金屬是熱的良導體，熱阻的大小常受溫度傳感器的氣隙、絕緣物、保護套管的影響。

　　TURCK電感式傳感器的時間常數和滯后較大，通常可到幾十秒到幾分鐘，因此對測量和控制溫度的影響是很大的，尤其是對溫度控制系統的穩定性有很大的影響。所以在現場應用中，除應該選擇時間常數和滯后較小的溫度傳感器外，還應該注意溫度傳感器的安裝方式。即安裝時要有一定的插入深度，尤其是熱電阻，插入深度不夠往往會造成較大的誤差；再就是工藝管道較細時，一定要局部加粗管道，或者盡量吧溫度傳感器安裝管道的彎頭上，要使溫度傳感器對著流體的流動方向；測量氣液相介質的溫度時，最好測量液相溫度，因為液相溫度的動態特性及穩定性優于氣相溫度；必要時還可以采取在保護管與熱元件間填充金屬屑或其它導熱材料（鎧裝熱電偶或鎧裝鉑電阻就是在保護管和元件之間填充高純度氧化鋁粉），對于熱電偶還可以采用露端式或接殼式熱電偶。