专题七 热电偶传感器（课件）-浙江省职教高考《传感器及应用》第2版-讲练测

专题七：热电偶传感器 《传感器及应用》（第2版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 理解和掌握热电偶传感器的工作原理：是否明白热电偶是如何通过测量电压变化来测定温度的。 2. 了解热电偶的结构和种类：热电偶的基本构造、不同材料的特性以及各种类型热电偶的使用范围是否掌握。 3. 熟悉和掌握热电偶自由端温度的补偿：如何通过冷端补偿和电位法等方法进行温度补偿的理解。 4. 理解和掌握热电偶的应用：熟悉热电偶在各种不同环境（如工业生产、科学研究等）中的应用，并了解实际应用中可能遇到的问题和解决方案。 5. 了解和阐述热电偶的误差和影响因素：清楚热电偶在测量过程中可能出现的误差，以及可能影响测量精度的因素如何影响热电偶的性能。 一.考纲解读 考试要求： 1.理解和掌握热电偶传感器的工作原理； 2.描述热电偶的基本结构和不同种类的特性； 3.了解和阐述热电偶自由端温度补偿的重要性及其实施方法； 4.培养学生利用热电偶进行实际温度测量的能力，了解热电偶在实际中的应用； 5.理解并解答有关热电偶传感器的基本问题和案例。 一.考纲解读 易考题型： 1.简答题：解释热电偶传感器的工作原理、热电偶的结构和种类； 2.计算题：根据给定的条件和公式，对热电偶自由端温度补偿的理解并可以应用 3.应用题：根据具体场景，运用所学知识解决热电偶在各种不同环境（如工业生产、科学研究等）中的应用，并了解实际应用中可能遇到的问题和解决方案。 一.考纲解读 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 1.热电效应 将两种不同材料的导体构成一闭合回路，若两个接点处温度不同、则回路中会产生电动势，从而形成电流，这个物理现象称为热电势效应，简称热电效应。 2.热电偶回路的主要性质 中间导体定律 :在热电偶回路中接人第三种材料的导体C，只要第三种导体的两端温度相同，则这一导体的引入将不会改变原来热电偶的热电动势大小, 其中C导体两端温度相同。 中间温度定律 :热电偶AB在接点温度为t₁、t₂，时的热电动势，等于热电偶在接点温度为t1、t2,和t2、t3时的热电动势的总和。 标准电极定律 : 当工作端和自由端温度分别为t和t0时，用导体A、B组成热电偶的热电动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势之代数和。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 3.热电偶的结构 热电极： 热电偶常以热电极材料种类来定名，例如铂钱-铂热电偶、镍铬-镍硅热电偶等。其直径大小由材料价格、机械强度、电导率以及热电偶的用途和测量范围等因素决定。 绝缘套管：绝缘套管又称绝缘子，用来防止两根热电极短路，其材料的选用视使用的温度范围和对绝缘性能的要求而定。 保护套管：保护套管的作用是使热电极与测温介质隔 离，使之免受化学侵蚀或机械损伤。热电极在套上绝缘套管后再装入保护套管内。 接线金 接线盒供连接热电偶和测量仪表之用。接线盒固定在热电偶的保护套管上，一般用铝合金制成。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 4.热电偶的种类 (1) 标准化和非标准化热电偶:标准化热电偶的工艺比较成熟，应用广泛，性能优良稳定，能成批生产。 (2) 普通型热电偶: 这种类型的热电偶主要用于测量气体、蒸汽和液体介质的温度。 (3) 铠装热电偶: 铠装热电偶的外形像电缆，也称缆式热电偶。它是由金属套管、绝缘材料和热电偶丝三者组合而成一体的特殊结构的热电偶。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 5.热电偶自由端温度的补偿 1）温度补偿方法 (1)仪表调零修正法 (2)自由端温度自动补偿：电桥补偿法是最常用的自由端温度自动补偿的方法。它是利用直流电桥的不平衡电压来补偿热电偶因自由端温度变化而引起的热电动势变化值。 2）补偿导线，延引电极 在一定温度范围内(0～100 ℃)与工作热电偶的热电特性相近的材料制成导线，用它将热电偶的自由端延长至所需要的地方，这种方法称为延引电极法，或称为补偿导线法，这样的导线称为补偿导线。 6.热电偶的应用：热电偶传感器广泛应用于工业过程控制、环境监测、实验室测试等领域。它具有温度测量范围广、快速响应和高耐热性等优点。 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 1. 热电偶传感器的工作原理：了解热电效应的基本原理，理解热电偶如何通过测量金属间的热电势差来推测温度变化。 2. 热电偶的结构和种类：熟悉不同类型的热电偶，包括K型、J型、T型、E型和S型等，了解它们使用的金属材料、适用的温度范围和应用环境。 3. 热电偶自由端温度的补偿：掌握热电偶自由端温度变化对测量结果的影响，了解冷端补