卡套接頭切換引線配置可能要

　　工業(yè)熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢信號(hào)，通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換顯示成被測介質(zhì)的溫度。工業(yè)熱電偶在測量中，會(huì)出現(xiàn)哪些誤差?如何解決?下面淺談 工業(yè)熱電偶 測量誤差原因及解決方法，盡供用戶參考。

　　不穩(wěn)定性就是指 工業(yè)熱電偶 的分度值隨使用時(shí)間和使用條件的不同而起的變化。在大多數(shù)情況下，它可能是不準(zhǔn)確性的主要原因。影響不穩(wěn)定性的因素有：玷污，熱電極在高溫下?lián)]發(fā)，氧化和還原，脆化，輻射等。若分度值的變化相對(duì)地講是緩慢而又均勻的，這時(shí)經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)督性校驗(yàn)或根據(jù)實(shí)際使用情況安排周期檢定，這樣可以減少不穩(wěn)定性引入的誤差。

　　工業(yè)熱電偶 在生產(chǎn)過程中，偶絲經(jīng)過多道縮徑拉伸在其表面總是受玷污的，同時(shí)，從偶絲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，不可避免地存在應(yīng)力及晶格的不均勻性。因淬火或冷加工引入的應(yīng)力，可以通過退火的方法來基本消除，退火不合格所造成的誤差，可達(dá)十分之幾度到幾度。它與待測溫度及 工業(yè)熱電偶 電極上的溫度梯度大小有關(guān)。廉金屬 工業(yè)熱電偶 的偶絲通常以“退火”狀態(tài)交付使用，如果需要對(duì)高溫用廉金屬 工業(yè)熱電偶 進(jìn)行退火，那么退火溫度應(yīng)高于其使用溫度上限，插入深度也應(yīng)大于實(shí)際使用的深度。貴金屬 工業(yè)熱電偶 則必須認(rèn)真清洗(酸洗和四硼酸鈉清洗)和退火，以清除熱電偶的玷污與應(yīng)力。

　　一般來說 工業(yè)熱電偶 若是由均質(zhì)導(dǎo)體制成的，則其熱電勢只與兩端的溫度有關(guān)，若熱電極材料不是均勻的，且熱電極又處于溫度梯度場中，則工業(yè)熱電偶會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加熱電勢，即“不均勻電勢”。其大小取決于沿?zé)犭姌O長度的溫度梯度分布狀態(tài)，材料的不均勻形式和不均勻程度，以及熱電極在溫度場所處的位置。造成熱電極不均勻的主要原因有：在化學(xué)成分方面如雜質(zhì)分布不均勻，成分的偏析，熱電極表面局部的金屬揮發(fā)，氧化或某金屬元素選擇氧化，測量端在高溫一的熱擴(kuò)散，以及 工業(yè)熱電偶 在有害氣氛中受到玷污和腐蝕等。在物理狀態(tài)方面有應(yīng)力分布不均勻和電極結(jié)構(gòu)不均勻等。在工業(yè)使用中，有時(shí)不均勻電勢引起的附加誤差竟達(dá)30℃這多，這將嚴(yán)重地影響 工業(yè)熱電偶 的穩(wěn)定性和互換性，其主要解決方式就是對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，只使用在誤差允許范圍內(nèi)的 工業(yè)熱電偶 。

　　由于 工業(yè)熱電偶 測溫是屬于接觸式測量，當(dāng)工業(yè)熱電偶插入被測介質(zhì)時(shí)，它要從被測介質(zhì)吸收熱量使自身溫度升高，同時(shí)又以熱輻射方式和熱傳導(dǎo)方式向溫度低的地方散發(fā)熱量，當(dāng)測量端各外散失的熱量等于自氣流中吸收的熱量時(shí)即達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí) 工業(yè)熱電偶 達(dá)到了穩(wěn)定的示值，但并不代表氣流的真實(shí)溫度，因?yàn)闇y量端環(huán)境散失的熱量是由氣流的加熱來補(bǔ)償，也就是說測量端與氣流的熱交換處于不平衡狀態(tài)，因此，它們的溫度也不可能具有相同的數(shù)值。測量端與環(huán)境的傳熱愈強(qiáng)，測量端的溫度偏離氣流溫度也愈大。

　　熱輻射誤差產(chǎn)生的原因是 工業(yè)熱電偶 測量端與環(huán)境的輻射熱交換所引起的，這是 工業(yè)熱電偶 與氣流之間的對(duì)流換熱不能達(dá)到熱平衡的結(jié)果。減少輻射誤差的辦法，一是加劇對(duì)流換熱，二是削弱輻射換熱。

　　2、在 工業(yè)熱電偶 工作端加屏蔽罩;增大流體放熱系數(shù)，即增加流速，加強(qiáng)擾動(dòng)，減小偶絲直徑或使熱電極與氣流形成跨流等。

　　在測量高溫氣流的溫度時(shí)，由于沿 工業(yè)熱電偶 長度存在溫度梯度，故測量端必然會(huì)沿?zé)犭姌O導(dǎo)熱，使得指示溫度偏離實(shí)際溫度。導(dǎo)熱量相差越多，相應(yīng)的誤差就越大，因此凡能加劇對(duì)流和削弱導(dǎo)熱的因素都可以用來減少導(dǎo)熱誤差。

　　1、增加L/d：將熱電偶垂直安裝改成斜裝或彎頭處安裝，安裝時(shí)應(yīng)注意使 工業(yè)熱電偶 的端對(duì)著氣流方向，并處在流速的位置上;

　　工業(yè)熱電偶 插入被測介質(zhì)后，由于本身具有熱惰性，因此不能立即指示出被測氣流的溫度，只有當(dāng)測量端吸、放熱達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后才達(dá)到穩(wěn)定的示值。在 工業(yè)熱電偶 插入后到示值穩(wěn)定之前的整個(gè)不穩(wěn)定過程中， 工業(yè)熱電偶 的瞬時(shí)示值與穩(wěn)定后的示值存在著偏差，這時(shí) 工業(yè)熱電偶 除了有各種穩(wěn)定的誤差外，還存在由 工業(yè)熱電偶 熱惰性引入的偏差，即動(dòng)態(tài)響應(yīng)誤差。

　　K型 工業(yè)熱電偶 在250-600℃范圍內(nèi)使用時(shí)，由于其顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成短程有序結(jié)構(gòu)，因此將影響熱電勢值而產(chǎn)生誤差，這就是所謂的K狀態(tài)。這是Ni-Cr合金特有的晶格變化，當(dāng)WCr在5%-30%范圍內(nèi)存在著原子晶格從有序至無序?yàn)�。由些引起的誤差，因Cr含量及溫度的不同而變化。一般在800℃以上短時(shí)間熱處理，其熱電特性即可恢復(fù)。由于K狀態(tài)的存在，使K型 工業(yè)熱電偶 檢定規(guī)程中明文規(guī)定檢定順序：由低溫向高溫逐點(diǎn)升溫檢定。而且在℃檢定點(diǎn)，不僅傳熱效果不佳，難以達(dá)到熱平衡，而且，又恰好處于K狀態(tài)誤差范圍。因此，對(duì)該點(diǎn)判定合格與否時(shí)應(yīng)很慎重。Ni-Cr合金短程有序結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象，不僅存在于K型，而且，在E型 工業(yè)熱電偶 正極中也有此現(xiàn)象。但是，作為變化量E型 工業(yè)熱電偶 僅為K型的2/3�？傊�，K狀態(tài)與溫度、時(shí)間有關(guān)，當(dāng)溫度分布或 工業(yè)熱電偶 位置變化時(shí)，其偏差也會(huì)發(fā)生很大變化。故難以對(duì)偏差大小作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。

　　絕緣不良是產(chǎn)生電流泄漏的主要原因，它對(duì) 工業(yè)熱電偶 的準(zhǔn)確度有很大的影響，能歪曲被測的熱電勢，使儀表顯示失真，甚至不能正常工作。漏電引起誤差是多方面的，例如，熱電極絕緣瓷管的絕緣電阻較差，使得熱電流旁路。若電測設(shè)漏電，也能使工作電流旁路，使測量產(chǎn)生誤差。由于測量熱電勢的電位差計(jì)都是低電阻的，因此它對(duì)絕緣電阻的要求并不高，影響熱電勢測量的漏電主要是來處被測系統(tǒng)的高溫，因?yàn)?工業(yè)熱電偶 保護(hù)管和熱電極的絕緣材料的絕緣電阻將隨著溫度升高而下降，我們通常所說的鎧裝 工業(yè)熱電偶 的“分流誤差”就屬這類情況。一般是采用接地或其它屏蔽方法。對(duì)鎧裝 工業(yè)熱電偶 的分流誤差我們通常是以增大其直徑;增加絕緣層厚度;縮短加熱帶長度;降低 工業(yè)熱電偶 的電阻值等方法來降低誤差的。

　　由中間溫度定律可知，參考端溫度為tn時(shí)的熱電勢EAB(t,tn)=EAB(t,t0)-EAB(tn,t0)。所以，用常溫下的溫度傳感器，只要測出參比端的溫度tn，然后從對(duì)應(yīng)電偶的分度表中查出對(duì)應(yīng)溫度下的熱電勢E(tn,t0)，再將這個(gè)熱電勢與所實(shí)測的E(t,tn)代數(shù)相加，得出的結(jié)果就是工業(yè)熱電偶參比端溫度為0度時(shí)，對(duì)應(yīng)于測量端的溫度為t時(shí)的熱電勢E(t,t0)后再從分度表中查得對(duì)應(yīng)于E(t,0)的溫度，這個(gè)溫度就是 工業(yè)熱電偶 測量端的實(shí)際溫度t。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用日益廣泛的今天，可以利用軟件處理方法，特別是在多點(diǎn)測量系統(tǒng)或高溫測控中，采用這種方法，可很好的解決參比端溫度的變化問題，只要隨時(shí)準(zhǔn)確的測出tn，就可以準(zhǔn)確得到測量端溫度。同時(shí)還充分應(yīng)用了對(duì)應(yīng)熱電偶的分度表，并對(duì)非線性誤差得到了校正，而且適應(yīng)各種工業(yè)熱電偶。

　　工業(yè)熱電偶 的熱電動(dòng)勢的大小與熱電極材料以及工作端的溫度有關(guān)。 工業(yè)熱電偶 的分度表和根據(jù)分度表刻度的溫度顯示儀表都是以 工業(yè)熱電偶 參考端溫度等于0℃為條件的。在實(shí)際使用 工業(yè)熱電偶 時(shí)，其冷端溫度(參考端) 不但不為0 ℃，而且往往是變化的，測溫儀表所測得的溫度值就會(huì)產(chǎn)生很大誤差，在這種情況下，我們通常采用如下方法來修正。

　　1、調(diào)儀表起始點(diǎn)法：由于儀表示值是EAB(tn,t0)對(duì)應(yīng)于熱電勢，如果在測量線路開路的情況下，將儀表的指針零位調(diào)定到tn處，就當(dāng)于事先給儀表加了一個(gè)電勢EAB(tn,t0)，當(dāng)用閉合測量線路進(jìn)行測溫時(shí)，由工業(yè)熱電偶輸入的熱電勢EAB(tn,t0)就與EAB(t,tn)疊加，其和正好等于EAB(t,t0)。因此對(duì)直讀式儀表采用調(diào)儀表起始點(diǎn)的方法十分簡便。

　　2、補(bǔ)償導(dǎo)線：采用補(bǔ)償導(dǎo)線把 工業(yè)熱電偶 的參考端延長到溫度較恒定的地方，再進(jìn)行修正。從本質(zhì)上來說它并不能消除參考端溫度不為0℃時(shí)的影響，因此，還應(yīng)該與其它修正方法結(jié)合才能將補(bǔ)償導(dǎo)線與儀表連接處的溫度修正到0℃。此時(shí)參考端己變?yōu)橐粋�(gè)溫度不變或變化很小的新參考端。此時(shí)的 工業(yè)熱電偶 產(chǎn)生熱電勢己不受原參考端溫度變化影響， EAB ( T、T10 ) 是新參考端溫度T10 (不等于℃) ,且T10 為一常數(shù)時(shí)所測得熱電勢， TAB( T、T10 ) 是參考端溫度T0 = 0 ℃時(shí)，工作端為T10時(shí)所測得熱電勢(熱電偶分度表中可查出) 。使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，不僅應(yīng)注意補(bǔ)償導(dǎo)線的極性，還應(yīng)特別注意不要錯(cuò)用補(bǔ)償導(dǎo)線，同時(shí)應(yīng)注意補(bǔ)償導(dǎo)線與 工業(yè)熱電偶 連接處的兩端溫度保持相等，且溫度在0-100℃(或0-150℃)之間，否則要產(chǎn)生測量誤差。

　　3、參考端溫度補(bǔ)償器：補(bǔ)償器是一個(gè)不平衡電橋，電橋的3 個(gè)橋臂電阻是電阻溫度系數(shù)很小的錳銅絲繞制的。其阻值基本上不隨溫度變化而變化，并使R1 = R2 =R3 = 1Ω。另一個(gè)橋臂電阻Rt 是由電阻溫度系數(shù)較大的銅繞制而成，并使其在20 ℃時(shí)Rt = R1 =1Ω ,此時(shí)電橋平衡，沒有電壓輸出，當(dāng)電橋所處溫度發(fā)生變化時(shí)， Rt 的阻值也隨之改變，于是就有不平衡電壓輸出，此輸出電壓用來抵消參考端溫度變化所產(chǎn)生的熱電勢誤差，從而獲得補(bǔ)償。(注：我國也有以0℃作為平衡點(diǎn)溫度的)當(dāng)溫度達(dá)到40℃(即計(jì)算點(diǎn)溫度)時(shí)橋路的輸出電壓恰好補(bǔ)償了熱電偶參比端溫度偏離平衡點(diǎn)溫度而產(chǎn)生的熱電勢變化量。對(duì)電子電位差計(jì)，其測量橋路本身就具有溫度自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ�，使用時(shí)無需再調(diào)整儀表的溫度起始點(diǎn)。除了平衡點(diǎn)和計(jì)算點(diǎn)外，在其他各參比端溫度值時(shí)只能得到近似的補(bǔ)償，因此采用冷端補(bǔ)償器作為參比端溫度的處理方法會(huì)帶來一定的附加誤差。

　　工業(yè)熱電偶 絕緣電阻測量時(shí)，應(yīng)符合以下技術(shù)要求：1、 工業(yè)熱電偶 應(yīng)按出時(shí)原有的裝式進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)。2、測量絕緣電阻所用儀表的精度不低于±20%。測量絕緣電阻的方法是：將測量儀器的輸出端接到 工業(yè)熱電偶 的保護(hù)管與熱電極之間以及兩熱電極(在測量端開路時(shí))之間，對(duì)于采用陶瓷保護(hù)管的 工業(yè)熱電偶 ，用金屬絲在 工業(yè)熱電偶 陶瓷保護(hù)被加熱部位均勻繞15-20匝，作為上限溫度絕緣電阻測試的一極。使用的金屬絲應(yīng)對(duì) 工業(yè)熱電偶 無害。當(dāng)施加試驗(yàn)電壓的時(shí)間到達(dá)60s時(shí)，記錄儀表指示的絕緣電阻值，然后變換所加試驗(yàn)電壓的方向，并分別記錄測量結(jié)果，取其中較小值為被試驗(yàn) 工業(yè)熱電偶 的絕緣電阻值。3、常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓為直流

　　傳感器可測量各種參數(shù)，如壓力、溫度、有毒氣體pH值等，它們應(yīng)用廣泛，使工業(yè)處理更安全、更高效，成本也更低。不過，各種類型的傳感器都有一組自己的特性，從而帶來了一系列復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。 工業(yè)處理中常見的測量項(xiàng)之一就是溫度。溫度測量可以采用各種類型的傳感器，包括熱電偶、電阻溫度探測器，以及熱敏電阻等。 要測量范圍的溫度時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者通常會(huì)選擇熱電偶。例如，TypeC熱電偶的測量溫度范圍達(dá)0℃~2320℃。熱電偶的工作原理是基于Seebeck效應(yīng)，即：如果兩個(gè)相異的金屬被放在一起，則產(chǎn)生的電壓與結(jié)上的溫度成正比。熱電偶是雙極器件，它會(huì)根據(jù)檢測結(jié)(或“熱”結(jié))溫度與參考結(jié)(或“冷”結(jié))溫度的相對(duì)關(guān)系，產(chǎn)生一個(gè)正的或負(fù)的電壓

　　使用兩條線測量電阻非常方便，但會(huì)產(chǎn)生測量誤差。通過使用4條線及源端子和測量端子分開的萬用表，幾乎可以消除這種誤差。遺憾的是，增加額外的引線和連接提高了測量的復(fù)雜程度。您需要連接增加的引線，在從電壓變成電阻時(shí)，可能不得不更換夾子和探頭�，F(xiàn)在，有一種新概念，使您能夠只用兩條引線線電阻測量由于測試引線電壓下跌而產(chǎn)生了誤差。圖2(右). 4線電阻測量消除了電壓引線中的電流，消滅了這一誤差來源。為什么使用4條線測量電阻?管理兩條引線的挑戰(zhàn)性已經(jīng)足夠大，特別是在緊張的空間中測量小的元器件時(shí)。如果您想使用四條引線檢查小的焊點(diǎn)、軟連接器或芯片電阻器，那么您將面臨真正的挑戰(zhàn)。切換引線配置可能要

　　電阻 /

　　涉及示波器的測量精度問題有很多方面，而且示波器商在精度方面也是竭盡全力，終歸各家在射頻技術(shù)上積累的功力不同，你測試出來的結(jié)果也千差萬別。都說百聞不如一見，其實(shí)百見不如一想，因?yàn)樗�見可能非所��，了解原理才是重要的。這里簡單探討幾個(gè)跟幅度相關(guān)的常見誤差。底噪，串?dāng)_，接地輸入的雜散情況，無雜散動(dòng)態(tài)范圍（SFDR），四位半萬用表原理測試電壓。底噪一直是我們引以自豪的指標(biāo)。這個(gè)需要精湛的射頻技術(shù)和模擬噪聲的控制技術(shù)，RTO示波器底噪的量級(jí)在微伏級(jí)，這個(gè)在計(jì)量院計(jì)量的截圖就看到得底噪RMS值是146uV而已。由于在功率測試?yán)镞吔?jīng)常會(huì)碰到多個(gè)通道同時(shí)測量，所以示波器的串?dāng)_也會(huì)影響各通道的測試結(jié)果，這個(gè)指標(biāo)需要很好的電磁干擾控制和電路屏蔽

　　用萬用表進(jìn)行測量時(shí)會(huì)帶來一定的誤差。這些誤差有些是儀表本身的準(zhǔn)確度等級(jí)所允許的誤差。有些是調(diào)整、使用不當(dāng)帶來的人為誤差。正確了解萬用表的特點(diǎn)以及測量誤差產(chǎn)生的原因，掌握正確的測量技術(shù)和方法，就可以減小測量誤差。人為讀數(shù)誤差是影響測量精度的原因之一。它是不可避免的，但可以盡量減小。因此，使用中要特別注意以下幾點(diǎn)：1測量前要把萬用表水平放置，進(jìn)行機(jī)械調(diào)零；2讀數(shù)時(shí)眼睛要與指針保持垂直；3測電阻時(shí)，每換一次擋都要進(jìn)行調(diào)零。調(diào)不到零時(shí)要更換新電池；4測量電阻或高壓時(shí)，不能用手捏住表筆的金屬部位，以免人體電阻分流，增大測量誤差或觸電；5在測量RC電路中的電阻時(shí)，要切斷電路中的電源，并把電容器儲(chǔ)存的電泄放完，然后再進(jìn)行測量

　　1、萬用表量程選擇及誤差分析1.1、人為誤差人為讀數(shù)誤差是影響測量精度的原因之一，使用中要特別注意以下幾點(diǎn)（1）測量前要把萬用表水平放置，進(jìn)行機(jī)械調(diào)零（2）讀數(shù)時(shí)眼睛要與指針保持垂直（3）測電阻時(shí)，每換一次檔都要進(jìn)行調(diào)零，調(diào)不到零時(shí)要更換新電池，并且不能用手捏住表筆的金屬部位，以免人體電阻分流，增大測量誤差（4）在測量電路中的電阻時(shí)，要切斷電路中的電源，并將電容器放電完畢，然后再進(jìn)行測量。1.2、萬用表電壓、電流檔量程選擇與測量誤差萬用表的準(zhǔn)確度等級(jí)一般分為0.1、0.5、1.5、2.5、5等。直流電壓、電流和交流電壓、電流等各檔，準(zhǔn)確度度等級(jí)的標(biāo)定是由其允許誤差△x與所選量程滿度值的百分?jǐn)?shù)表示的。萬用表測量電壓產(chǎn)生

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