關(guān)于熱電偶TURCK電感式傳感器的熱電效應(yīng)

　　兩種不同的導(dǎo)體兩端相互緊密地連接在一起，組合成一個(gè)閉合回路，如圖所示。當(dāng)兩接點(diǎn)溫度不等(T>T0)時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而形成電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動(dòng)勢(shì)稱為熱電動(dòng)勢(shì)。

　　TURCK電感式傳感器中間導(dǎo)體定則

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

　　電偶溫度傳感器冷端處理與溫度補(bǔ)償

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

　　TURCK電感式傳感器給出的熱電勢(shì)是以冷端溫度0℃為依據(jù)，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。

　　TURCK電感式傳感器冰點(diǎn)槽法、冷端補(bǔ)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(shí)驗(yàn)室中使用。為了避免冰水導(dǎo)電引起兩個(gè)連接點(diǎn)短路，必須把連接點(diǎn)分別置于兩個(gè)玻璃試管里，浸入同一冰點(diǎn)槽，使相互絕緣。

　　②TURCK電感式傳感器利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢(shì)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起熱電勢(shì)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(gè)橋臂和橋路電源組成。設(shè)計(jì)時(shí)，在0℃下使電橋平衡(R1=R2=R3=RCu)，此時(shí)Uab=0 ，U=EAB+Uab=EAB，電橋?qū)x表讀數(shù)無影響。

　　③TURCK電感式傳感器對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不必全靠硬件進(jìn)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(gè)與冷端溫度對(duì)應(yīng)的常數(shù)即可。

　　TURCK電感式傳感器時(shí)間常數(shù)和滯后與溫度傳感器的熱容量和熱阻有關(guān)，除選用時(shí)間常數(shù)、滯后小的溫度傳感器外，還應(yīng)保證合理插入深度和正確安裝方法，才能保證溫度測(cè)量準(zhǔn)確性、溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制質(zhì)量。

　　TURCK電感式傳感器時(shí)間常數(shù)和滯后

　　TURCK電感式傳感器熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)當(dāng)被測(cè)溫度突然發(fā)生變化時(shí)，其輸出會(huì)延遲一段時(shí)間，這段延遲時(shí)間△τ一般叫做純滯后或純時(shí)延。在延遲△τ后，會(huì)以近似于指數(shù)曲線的規(guī)律變化，如忽略△τ，并以介質(zhì)溫度變化做計(jì)時(shí)起點(diǎn)，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(shí)間；τ為時(shí)間常數(shù)。時(shí)間常數(shù)及時(shí)反應(yīng)曲線起點(diǎn)的切線與平衡溫度交點(diǎn)A所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，也就是輸出變化63.2%△T所需要的時(shí)間。

　　正確認(rèn)識(shí)和TURCK電感式傳感器的時(shí)間常數(shù)和滯后，是一個(gè)很重要的問題。其關(guān)系到能否正確測(cè)量溫度，及時(shí)反映被測(cè)量溫度的變化。其對(duì)溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制質(zhì)量好壞，具有舉足輕重的作用，所以是一個(gè)不容忽視的問題。

　　如何改善溫度傳感器的時(shí)間常數(shù)和滯后

　　TURCK電感式傳感器時(shí)間常數(shù)和滯后的大小，取決于元件的熱容量和熱阻。因?yàn)闇囟葌鞲衅魃郎匦枰找欢ǖ臒崃?，其變?℃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(jié)構(gòu)、大小都有直接的關(guān)系。金屬是熱的良導(dǎo)體，熱阻的大小常受溫度傳感器的氣隙、絕緣物、保護(hù)套管的影響。

　　TURCK電感式傳感器的時(shí)間常數(shù)和滯后較大，通?？傻綆资氲綆追昼姡虼藢?duì)測(cè)量和控制溫度的影響是很大的，尤其是對(duì)溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的影響。所以在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，除應(yīng)該選擇時(shí)間常數(shù)和滯后較小的溫度傳感器外，還應(yīng)該注意溫度傳感器的安裝方式。即安裝時(shí)要有一定的插入深度，尤其是熱電阻，插入深度不夠往往會(huì)造成較大的誤差；再就是工藝管道較細(xì)時(shí)，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(duì)著流體的流動(dòng)方向；測(cè)量氣液相介質(zhì)的溫度時(shí)，最好測(cè)量液相溫度，因?yàn)橐合鄿囟鹊膭?dòng)態(tài)特性及穩(wěn)定性優(yōu)于氣相溫度；必要時(shí)還可以采取在保護(hù)管與熱元件間填充金屬屑或其它導(dǎo)熱材料（鎧裝熱電偶或鎧裝鉑電阻就是在保護(hù)管和元件之間填充高純度氧化鋁粉），對(duì)于熱電偶還可以采用露端式或接殼式熱電偶。