1、熱電偶
熱電偶溫度傳感器自然是由熱電偶制作而成。那么,什么是熱電偶呢?兩種不同的導體或半導體A和B首尾相接(焊接)組成一個閉合回路,就構成了熱電偶。這兩種導體稱為“熱電極”。只要兩結點(焊接點)處的溫度不同,回路中就會產生“熱電流”和“熱電動勢”,這種現(xiàn)象稱為“熱電效應”。
2、熱電偶溫度傳感器
將以上回路一端結點斷開,置于溫度相對恒定環(huán)境中,兩個斷電再通過導線接入測溫模塊中;另外一端作為工作端,置于需要測溫的介質中,就構成了一個溫度傳感器。當工作端溫度升高時,熱電偶輸出的熱電動勢就會相應提高。測溫模塊通過檢測輸入電壓(毫伏級)高低,便可計算出介質溫度來。
3、熱電動勢(傳感器信號電壓)
熱電動勢,是接觸電動勢和溫差電動勢矢量和。
(1)接觸電動勢
當兩種電子密度不同的導體A與B接觸時,接觸面上就會發(fā)生電子擴散,電子從電子密度高的導體流向密度低的導體。接觸電動勢大小取決于電子擴散的速率,而電子擴散的速率與兩導體間電子密度差及接觸區(qū)的溫度成正比。
(2)溫差電動勢
因導體兩端溫度不同而產生的電動勢稱為溫差電勢。由于溫度梯度的存在,改變了電子的能量分布,高溫端(T)電子將向低溫端(T0)擴散,形成溫差電動勢。溫度越高,溫差電動勢越大。
傳感器輸出電壓V=U接觸+(U2△T- U1△T)
4、熱電偶傳感器檢測
熱電偶式傳感器與熱敏電阻溫度傳感器工作原理不同,發(fā)生故障時,檢測方法也完全不同。
(1)電壓測量
斷開傳感器插頭,使用直流檔來測量熱電偶的電壓,測得的毫伏級電壓應穩(wěn)定。當對傳感器加熱時,輸出電壓應同步增長。
(2)電阻測量
金屬導體熱電偶,常溫時電阻很小。 工作端溫度700-800度時,電阻約為幾十歐母。
總結:
熱電偶實際上是一種能量轉換器,可將熱能轉換成電能。
熱電偶輸出的信號電壓較小(毫伏級)。
熱電偶測溫范圍寬,性能穩(wěn)定,精度高,常用來制作發(fā)動機排氣溫度傳感器。