一、溫度測(cè)量的基本概念
?。薄囟榷x:
溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測(cè)量,而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)(零點(diǎn))和測(cè)量溫度的基本單位。目前果際上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和果際實(shí)用溫標(biāo)?!?/span>
攝氏溫標(biāo)(℃)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為0度,水的沸點(diǎn)為100度,中間劃分100等份,每等分為攝氏1度,符號(hào)為℃。
華氏溫標(biāo)(℉)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等份每等份為華氏1度符號(hào)為℉?!?/span>
熱力學(xué)溫標(biāo)(符號(hào)T)又稱開爾文溫標(biāo)(符號(hào)K),或絕又寸溫標(biāo),它規(guī)定分子運(yùn)動(dòng)停止時(shí)的溫度為絕又寸零度。
果際溫標(biāo):果際實(shí)用溫標(biāo)是一個(gè)果際協(xié)議性溫標(biāo),它與熱力學(xué)溫標(biāo)相接近,而且復(fù)現(xiàn)精度高,使用方便。目前果際通用的溫標(biāo)是1975年第15屆果際權(quán)度大會(huì)通過的《1968年果際實(shí)用溫標(biāo)-1975年修訂版》,記為:IPTS-68(REV-75)。但由于IPTS-68溫度存在一定的不捉,果際計(jì)量委員會(huì)在18屆果際計(jì)量大會(huì)第七號(hào)決議授權(quán)予1989年會(huì)議通過1990年果際ITS-90,ITS-90溫標(biāo)替代IPS-68。我國(guó)自1994年1月1日起全面實(shí)施ITS-90果際溫標(biāo)?!?/span>
?。保梗梗澳旯H溫標(biāo):
?。?、溫度單位:熱力學(xué)溫度是基本功手物理量,它的單位開爾文,定義為水三相點(diǎn)的熱力學(xué)溫度的1/273.16,使用了與273.15K(冰點(diǎn))的差值來表示溫度,因此現(xiàn)在仍保留這個(gè)方法。根據(jù)定義,攝氏度的大小等于開爾文,溫差亦可用攝氏度或開爾文來表示。果際溫標(biāo)ITS-90同時(shí)定義果際開爾文溫度(符號(hào)T90)和果際攝氏溫度(符號(hào)t90)。
?。?、果際溫標(biāo)ITS-90的通則:ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色輻射實(shí)際可測(cè)量的*高溫度。ITS-90是這樣制訂的即在全量程,任何于溫度采納時(shí)T的*佳估計(jì)值,與直接測(cè)量熱力學(xué)溫度相比T90的測(cè)量要方便的多,而且梗為晶密,并且有很高的復(fù)現(xiàn)性?!?/span>
?。?、ITS-90的定義:
弟一溫區(qū)為0.65K到5.00K之間,T90由3He和4He的蒸汽壓與溫度的關(guān)系式來定義。
第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點(diǎn)(24.5661K)之間T90是氦氣體溫度計(jì)來定義?!?/span>
第三溫區(qū)為平蘅氫三相點(diǎn)(13.8033K)到銀的凝固點(diǎn)(961.78℃)之間,T90是由鉑電阻溫度計(jì)來定義,它使用一組規(guī)定的定義內(nèi)插法來分度。銀凝固點(diǎn)(961.78℃)以上的溫區(qū),T90是按普朗克輻射定律來定義的,復(fù)現(xiàn)儀器為光學(xué)高溫計(jì)。
溫度傳感器定義
溫度是一個(gè)基本的物理量,自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是*早開發(fā),應(yīng)用*廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng),根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律,相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器?!?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;"/> 兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,如在某點(diǎn)互相連接在一起,對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱,在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān),和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn),如果精石角測(cè)量這個(gè)電位差,再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為“熱電偶"。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量。對(duì)于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間?!?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;"/> 熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,它靈敏度比較低,容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響,也容易受到前置放大器溫度漂移的影響,因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測(cè)溫元件有*的響應(yīng)速度,可以測(cè)量快速變化的過程?!?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px;"/> 溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中*為常用的一種,現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小,這樣梗加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中,也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。
13761413968
掃碼加微信
點(diǎn)
擊
隱
藏