能源与动力工程测试技术复习资料.doc

1、 热电偶测温的原理、基本定律及应用、热电偶测温冷端温度补偿方法
(温差电动势可以忽略不计，在热电偶回路中起主要作用的是接触电动势)
热电偶回路的热电动势只与组成热电偶的材料及两端接点的温度有关；与热电偶的长度、粗细、形状无关。导体材料确定后，热电动势的大小只与热电偶两端的温度有关，而且是T的单值函数，这就是利用热电偶测温的基本原理.
（1) 均质导体定律
如果热电偶回路中的两个热电极材料相同,无论两接点的温度如何，热电动势均为零;反之，如果有热电动势产生，两个热电极的材料则一定是不同的。根据这一定律,可以检验两个热电极材料的成分是否相同（称为同名极检验法)，也可以检查热电极材料的均匀性。
（2) 中间导体定律
在热电偶回路中接入第三种导体C,只要第三种导体的两接点温度相同,则回路中总的热电动势不变。
(3） 标准电极定律
如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也就可知。为分度表的制作提供理论基础
（4） 中间温度定律
热电偶在两接点温度分别为T、T0时的热电动势等于该热电偶在接点温度分别为T、Tn和接点温度分别为Tn、T0时的相应热电动势的代数和。为分度表的应用提供理论基础
由于热电偶产生的电势与两端温度有关,只有将冷端温度保持恒定才能使热电势正确反映热端的被测温度.由于有时很难保证冷端温度在恒定0℃,故常采取一些冷端补偿措施.
1. 冷端恒温法
（1） 冰点槽法
（2） 其它恒温器
2. 补偿导线法：将冷端延伸到温度恒定的场所
3. 计算修正法
4. 电桥补偿法
5. 显示仪表零位调整法
6. 软件处理法
2、 霍耳传感器的工作原理、特点
原理:半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应.作用在半导体薄片上的磁场强度B越强，霍尔电势也就越高。霍尔电势用下式表示：
特点:
1、 为提高灵敏度, 霍尔元件常制成薄片形状.
2、 要求霍尔片材料有较大的电阻率和载流子迁移率。
3、 只有半导体材料适于制造霍尔片。
4、 霍尔集成电路可分为线性型和开关型两大类.
5、 霍尔传感器广泛用于电磁测量、压力、加速度、振动等方面的测量。
3、 温度传感器的基本要求
1、物质的某一属性G仅与温度T有关,即G = G（T），且必须是单调函数,最好是线性的。
2、随温度变化的属性应是容易测量的，且输出信号较强，以保证仪表的灵敏度和测量精确度.
3、应有较宽的测量范围。
4、有较好的复现性（不同测量条件下,如不同的方法，不同的观测者，在不同的检测环境对同一被检测的量进行检测时，其测量结果一致的程度。)和稳定性。
4、 膨胀式温度计的工作原理及主要形式
膨胀式温度计是利用物体受热膨胀的原理制成的温度计，主要有液体膨胀式温度计、固体膨胀式温度计和压力式温度计三种。
5、 热电偶与被测表面的接触方式、最佳？
点接触式：热电偶的测量端接点直接与被测表面相接触.
面接触式：先将热电偶的测量端接点与导热性能良好的金属薄片焊在一起，然后再与被测表面接触。
等温线接触式:即热电偶测量端接点固定在被测表面后沿被测表面等温线绝缘敷设至少20倍线径的距离，再引出。
分立接触式：两热电极分别与被测表面接触。
由于等温线接触式的热电偶丝沿等温线敷设，热接点的导热损失为最小；面接触式次之，因为热电偶丝的热损失由导热良好的金属片补偿，点接触式因导热损失全部集中在一个接触点上,热量不能得到充分的补充，故测量误差为最大.
6、 高温、高速测温误差
高速：在测量高速流动气体的温度时，测温元件安装于管道中心，尤其是在测温元件迎气流的端部，将会产生气体动能转换为热能的现象，从而所测得的温度要比气体的实际温度高。
高温：1、仪器本身受高温影响，如高温腐蚀和氧化而产生误差；
2、传热误差；
7、 辐射测温原理，亮度温度、辐射温度、比色温度及与真实值的比较
（1） 实际物体的总辐射亮度与温度的四次方成正比;通过测量物体的辐射亮度就可得到该物体的温度，这就是辐射测量的基本原理。
（2） 用光学高温计测量被测物体的温度时，读出的数值将不是该物体的实际温度，而是这个物体此时相当于绝对黑体的温度,即所谓的“亮度温度”。(亮度温度Ts要比实际灰体的温度低）
（3） 用全辐射温度计测量非绝对黑体的具体物体温度时，仪表上的温度指示值将不是该物体的真实温度，我们称该温度为此被测物体的“辐射温度”。（测到的辐射温度总是低于实际物体的真实温度）
（4） 绝对黑体辐射的两个波长λ1和λ2的亮度比等于被测辐射体在相应波长下的亮度比时，绝对黑体的温度就称为这个被测辐射体的“比色温度”。（比色温度要比亮度温度和辐射温度更接近实际温度）