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閱讀：12發(fā)布時(shí)間：2025-1-26
手動(dòng)解釋熱電偶電壓
連接到熱電偶的電壓表指示的電壓量是測(cè)量結(jié)（兩種不同金屬在我們希望感測(cè)溫度的位置連接的點(diǎn)）產(chǎn)生的電壓與參比結(jié)產(chǎn)生的電壓之差（熱電偶線連接到電壓表線的點(diǎn)）：
V表= V J1 − V J2
這使得熱電偶本質(zhì)上是差分傳感設(shè)備：它們產(chǎn)生與兩個(gè)位置之間的溫差成比例的可測(cè)量電壓。熱電偶電路的這一不可避免的事實(shí)使解釋從熱電偶獲得的任何電壓測(cè)量值的任務(wù)復(fù)雜化。為了轉(zhuǎn)換由連接到熱電偶的電壓表產(chǎn)生的電壓測(cè)量值，我們必須將測(cè)量結(jié)點(diǎn) (V J2 ) 產(chǎn)生的電壓與電壓表指示的電壓相加，以求出測(cè)量結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電壓 (V J1）。換句話說(shuō)，我們將前面的方程處理成以下形式：
V J1 = V J2 + V表
我們可以通過(guò)在該結(jié)點(diǎn)附近放置一個(gè)溫度計(jì)（熱電偶線連接到電壓表測(cè)試引線的位置）并參考顯示該熱電偶類型的溫度和相應(yīng)電壓的熱電偶表來(lái)確定參考結(jié)點(diǎn)電壓。然后，我們可以取 V J1的電壓和并重新參考同一張表，找到與計(jì)算出的測(cè)量結(jié)電壓相對(duì)應(yīng)的溫度值。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST) 發(fā)布的表格顯示了標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶類型的結(jié)電壓和溫度。雖然可以用與模擬 RTD 的電阻相同的方式對(duì)熱電偶結(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，但熱電偶的函數(shù)線性不如 RTD，因此在實(shí)際使用中，表格是非常受歡迎的。
還要檢查：熱電偶表
為了說(shuō)明這一點(diǎn)，假設(shè)我們將電壓表連接到 K 型熱電偶并測(cè)量到 14.30 毫伏。位于熱電偶線/電壓表連接點(diǎn)附近的溫度計(jì)顯示 73 華氏度的環(huán)境溫度。參考 K 型熱電偶的電壓表（在本例中為 NIST “ITS-90”參考標(biāo)準(zhǔn)），我們看到 73 華氏度的 K 型結(jié)對(duì)應(yīng)于 0.910 毫伏。將此數(shù)字添加到我們的儀表測(cè)量值 14.30 毫伏，我們得出測(cè)量（“熱”）結(jié)的總和為 15.21 毫伏。回到同一個(gè)數(shù)值表，我們看到 15.21 毫伏落在 701 到 702 華氏度之間。在表值之間線性插值（701 o F 時(shí)為 15.203 mV，702 o 時(shí)為15.226 mVF)，我們可以更精確地確定測(cè)量結(jié)點(diǎn)為 701.3 華氏度。
手動(dòng)進(jìn)行電壓測(cè)量、參考毫伏值表、執(zhí)行加法，然后重新參考同一個(gè)表的過(guò)程相當(dāng)乏味。補(bǔ)償參考結(jié)不可避免地出現(xiàn)在熱電偶電路中是我們必須做的事情，但這并不是必須始終由人來(lái)做的事情。下一小節(jié)討論自動(dòng)補(bǔ)償參比端影響的方法，這是基于連續(xù)熱電偶的溫度儀器的實(shí)用替代方案。
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