则
R373 =R273 e2900(1/373?1/273) =28.98(k?)
7—20 将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电位计相连接测量其热电势，电位计接线端是30℃，若电位计上读数是60mV，热电偶的热端温度是多少?
解：
7—16 参考电极定律有何实际意义?已知在某特定条件下材料A与铂配对的热电势为13.967mV，材料B与铂配对的热电势是8.345mV，求出在此特定条件下，材料A与材料B配对后的热电势。 解：由标准电极定律
E (T,T0 )=EA铂(T,T0 )?EB铂 (T,T0 )
=13.967?8.345=5.622(mV)
7-19 镍铬-镍硅热电偶灵敏度为0.04mV/℃，把它放在温度为1200℃处，若以指示仪表作为冷端，此处温度为50℃，试求热电势大小。
解： E(1200,50)= (1200?50)×0.04=46(mV)
7—24 用K型热电偶测某设备的温度，测得的热电势为20mV，冷端（室温）为25C，求设备的温度？如果改用E型热电偶来测温，在相同的条件下，E热电偶测得的热电势为多少？
解 用K型热电偶测温时，设设备的温度为t，则E(t，25)=20mV，查K型热电偶分度表，E(25，0)=1.000mV。根据中间温度定律，
E(t，0)= E(t，25)+ E(25，0)=20+1.0=21.000 mV
反查K型热电偶分度表，得t=508.4℃
若改用E型热电偶来测次设备温度，同样，根据中间温度定律，测得热电势为
EE(508.4，25)= EK(508.4，0)? EK(25，0)=37678.6?1496.5=36182.1?V?36.18mV。
7—25 现用一支镍铬-铜镍热电偶测某换热器内的温度，其冷端温度为30℃，显示仪表的机械零位在0℃时，这时指示值为400℃，则认为换热器内的温度为430℃对不对？为什么？正确值为多少度？
解 认为换热器内的温度为430℃不对。
设换热器内的温度为t，实测热电势为E(t，30)，根据显示仪表指示值为400℃，则有E(t，30)= E(400，0)，由中间温度定律并查镍铬-铜镍（E型）热电偶分度表，有
E(t，0)= E(t，30)+ E(30，0)= E(400，0)+ E(30，0)=28943+1801=30744?V
反查镍铬-铜镍热电偶分度表，得换热器内的温度t=422.5℃
t?60mV?30?C?780?C0.08mV/?C
7—20 热电偶温度传感器的输入电路如习题7-26图所示，已知铂铑-铂热电偶在温度0~100℃之间变化时，其平均热电势波动为6μV/℃，桥路中供桥电压为4V，三个锰铜电阻(Rl、R2、R3)的阻值均为1Ω，铜电阻的电阻温度系数为α=0.004/℃，已知当温度为0℃时电桥
平衡，为了使热电偶的冷端温度在0~50℃范围其热电势得到完全补偿，试求可调电阻的阻值只R5。 解：热电偶冷端补偿电势
E(t,0)=kt， 习
题图7-26
式中，k为热电偶灵敏度(k=6?V/℃)，
而补偿电桥输出电压（见习题图7-26）
U0?冷端补偿时有
kt?Ui?RUR?tUi????t4R4R4
=6mV
根据电桥电路，其等效电路为R1、Rcu和R2、R3分别串联后再并联，然后与电源、R5串联，桥臂电阻串并联后为1Ω，由此可得
1×Ui =1?E/(R+1)
所以
R=E/ Ui?1=4000/6?1=665.7(Ω)
7—28 有一台数字电压表，其分辨力为100?V/1个字，现与Cul00热电阻配套应用，测量范围为0～100℃，试设计一个标度变换电路，使数字表直接显示温度数值。
解 利用Cul00热电阻测温，测温范围为0～100℃时，其电阻变化100~142.8?，即电阻满度变化值?Rt=42.8?。数字电压表分辨力为100?V/1个字，若要使数字表直接显示温度数值，当被测温度为满度值100℃时，要显示“100”这个数字，电压表需要输入电压为100?100=10000?V=10mV。现在的任务就是要将“42.8?”转换为“10mV”，这种转换电路（即标度变换电路）可选电子电桥电路，如题解图7—28所示。
Ui4k4?6?t?Ui???6000?V4?0.004
题解7-28 电阻信号的标度变换（R-V变换）
根据不平衡电桥原理（题解图7—28），可得
Uo?当被测温度处于下限（0℃）时，有Rt=Rt0=R0，则
桥路设计时取R>>R0，那么在被测温度处于非下限时有
I1?EE??I2?IR?RtR?R0EERt?RoR?RtR?Ro
EE?R?Rt0R?R0
于是
Uo=I(Rt?R0)=I(?Rt)
上式说明了可由不平衡电桥的转换关系，通过改变桥路参数来实现标度变换。
根据前面分析，有
I?显然通过适当选取E或R便可得到I=0.234mA。当取R=20k?时，电源电压E为
E?I?(R?R0)?0.234?(20000?100)?4703.4mV?4.7VUo10??0.234(mA)?R142.80
传感器与传感器技术（第二版-何道清）-课后答案
