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深度解析SMT回流焊测温线-热电偶工作原理及正确使用方法,你值得拥有!

2020/5/21 8:49:22  

热电偶线 测量原理
      1821年德国科学家THOMASSEEBECK氏在观察铋-铜与铋-锑电路的电磁效应时,发觉两种不同金属导线连接在一起,形成一个闭回路,如果两个接点分别保持在不同的温度时这回路中将会有电流产生,而且只要这两个接点保持在不同的温度,电流就会一直存在,电流的大小和两种金属的材质和两个接点的温差有关.SEEBECK效应就是将热能转换成电能.SEEBECK电压则为在没有电流的情况下热电偶所产生的净电动势而言.SEEBECK效应为热电偶在温度量测上一个基本的观念。


基本热电回路三大定律
  A.均匀回路定律:仅是热能改变,无论每一温度梯度如何变化,电能都无法维持在单一均匀金属所形成的回路里。


B.居间金属定律:若将第三种金属线连接到热电偶回路里面时,只要两个新接点的温度相同,热电偶回路电流就不会受到影响。


C.接续或居间温度定律:热电偶线接点在温度t1 和 t3 的任何均匀金属热电偶所产生热电动势,为此热电偶在 t1和t2的电动   势和同一热电偶接点在 t2 和 t3 的电动势的代数和。


热电偶线测量温度误差值探讨
   一、计测器的误差:温度读数由温度控制器、记录器、电压表(mv)等显示之。而这些仪表都有或多或少的公差度。如分压式电压表误差量在0.001%加上0.01Μv以上。数字式温度控制器误差量至少为0.25%乘全程范围加上*后一位数字的误差度。


二、 热电偶线的误差:热电偶线料因各国标准不一,误差度也就不同。如美国ANSITYPEK普通级±2.2℃或0.75%,精密级±1.1℃或0.4%、日本JISTYPEK普通级±2.5℃或0.75%,精密级±1.5℃或0.4%。


三、基准接点的误差:基准接点(冷接点)在校准作业上使用冰水槽时可能产生0.05℃到1℃的误差,热电偶在现场使用时,只要补偿导线和热电偶线的热电效应相同,且两接点均处于相同的温度时,不会影响此一回路电动势的大小。


四、补偿导线的误差:延长线料的校准不可靠度,约为热电偶线的两倍,因线料不同,区分为素线级﹙热偶线﹚,导线级两种,误差度大致与热电偶线相同,惟使用延长线时,须保持适当的低温,否则将造成很大的误差。

  五、热传导造成的误差:﹙俗称热短路﹚热电偶一端在热流板,另一端热流板外,若热电偶插入长度不够时,造成热流板内的热能经由保护管热传系数来决定,约为保护管和热电偶线传到热流板外,而热流板外温度传入热流板,形成热对流造成量测上的误差,一般视保护管热传系数来决定,约为保护管直径的10~20倍。

  六、绝缘不佳的误差:﹙俗称电短路﹚热电偶在高温时,绝缘电阻下降,以致引起两线间短路的现象,其误差值可达量测温度的1%~10%以上,有时为正,有时为负,依其短路的位置而定。


七、 磁力效应造成的误差:热电偶线或补偿导线,受磁场干扰时,使金属材料中的电子移动遭受影响,而改变材质的电动势。诱导性磁场:变压器、马达所产生的磁场,导线用铜网铁网遮蔽。电流性磁场:电气电缆中的电流产生的磁场,导线用铜铂遮蔽。


八、 磨擦造成的误差:热电偶线和高速流体﹙气体、液体﹚磨擦所产生的热能造成误差。


九、 热辐射造成的误差:热电偶线太靠近热源,而因辐射热造成量测温度比实际温度偏高。 


十、 自生热造成的误差:功率:电流平方x电阻,因闭回路中产生电流而使传感器﹙热偶线、白金测温体﹚自身产生热能产生误差。此一效应在电阻式温度计更为明显,在选购时*好使用低电流者,以提高量测的精密度。