电势或温差电势。 知识点：热电偶
18、答：(1)热电特性稳定，即热电势与湿度的对应关系不会变动；(2)热电势要足够大，这样易于测量热电势，且可得到较高的准确；(3)热电势与温度为单值关系，最好成线性关系，或简单的函数关系；(4)电阻温度系数和电阻率要小，否则热电偶的电阻将随工作端温度而有较大的变影响测量结果的准确性；(5)物理性能稳定，化学成分均匀,不易氧化和腐蚀；(6)材料的复制性好；(7)材料的机械强度要高。 知识点：热电偶
19、答：热电阻作为一种感温元件，它导体的电阻值随温度变化而变化的特性来实现对温度测量的。它是利用感温电阻，把测量温度转化成测量电阻的电阻式测温系统，常用于测量200～500℃范围内的温度。它是利用热电阻和热敏电阻的电阻率温度系数而制成温度传感器的。
知识点：热电阻
20、答：热敏电阻的优点是电阻温度系数大．灵敏度高．热容量小、响应速度快．而且分辨率很高可达10～4℃。主要缺点是互换性差，热电特性非线性大。改进措施：可用温度系数很小的电阻与热敏电阻串联或并联，使等效电阻与温度的关系在一定的温度范围内是线性的。
知识点：热敏电阻
21、答：在热电偶回路中串入一个自动补偿的电动势。 H是工作热端，温度为t，冷端放在补偿器C中，温度为tn，电阻Rt具有正温度系数。外加电源为一恒定电压，补偿了的热电势输出为E(t, t0)。
当冷端为一恒定温度tn≠0时，A点供给热电偶回路一个不变的修正电动势，其大小等于E(t, t0)，t0=0。当冷端温度波动时，热电偶回路中热电势与补偿电路中的UA会相应地向相反的方向变化，补偿了热电偶电动势的变化。
知识点：热电偶
22、答：（1）根据热电偶测温原理，只有当冷端温度保持不变时，热电势才是被测温度的单值函数，而在实际应用时,由于热电偶冷端离工作端很近，且又处于大气中，其温度受到测量对象和周围环境温度波动的影响，因而冷端温度难以保持恒定，这样会带来测量误差，所以测温时必须对热电偶进行冷端温度补偿。
（2）冷端温度补偿方法有：补偿导线法；冷端恒温法；冷端温度校正法、自动补偿法。 知识点：热电偶
23、答：热电偶测温基本原理：热电偶测温是基于热电效应的基本原理。根据热电效应，任何两种不同的导体或半导体组成的闭合回路，如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中，则在该回路中会产生热电动势，在一定条件下，产生的热电动势与被测温度成单值函数关系。因此，我们只需测得热电动势值，就可间接获得被测温度。
热电阻测温基本原理：热电阻测温是基于热效应的基本原理。所谓热效应，就是金属导体的阻值会随温度的升高而增加或减小的现象。因此，我们只需测得金属导体电阻的变化就可间接获得被测温度。 知识点：热电偶
24、答：热电阻常用引线方式主要有：两线制、三线制和四线制。
两线制的特点是结构简单、费用低，但是引线电阻及其变化会带来附加误差。主要适用于引线不长、测温精度要求较低的场合。
三线制的特点是可较好地减小引线电阻的影响。主要适用于大多数工业测量场合。 四线制的特点是精度高，能完全消除引线电阻对测量的影响。主要适用于实验室等高精度测量场合。 知识点：热电阻
五、计算题 1、解：
Rt?50?(1?4.28?10?3?100)?71.4?
知识点：热电阻
2、解：E（t,t0）=11.710 E（t,0℃）=E(t,t0)+E(t0,0℃)
11.710=E(t,0℃)-E(20℃,0)=E(t,0℃)-0.113 所以E（t,0℃）=11.823mV
查表：E(1180℃,0℃)=11.707mV, E(1190℃,0℃)=11.827mV 所以: tM=tL+11.823?11.707EM-EL×10℃=1470℃ ?(tH?tL)=1180℃+
11.827?11.823EH-EL知识点：热电偶
3、解：E（800℃，30℃）=E（800℃，0℃）-E（30℃，0℃）=33.27-1.203=32.074mV 知识点：热电偶
4、解：不对。因为当热电偶通过补偿导线连接到显示仪表，热电偶冷端温度保持恒定且已知，则可预先将有零位调整功能的显示仪表的指针从刻度的初始值调至已知的冷端温度值，这样，显示仪表的示值即为被测量的实际温度值。
正确温度应该为t=320℃-30℃=290℃ 知识点：热电偶 5、解：Rt?R0?exp(3
3
BB?) tt010×10=200×10×exp（B/373.15-B/273.15） B=1072
当t=20℃时，R20=10×10×exp（B/293.15-B/273.15）=13 kΩ 知识点：热电阻
6、解：该热电阻测量温度电路由热敏电阻、测量电阻和显示电表组成。
图中G为指示电表，R1、R2、R3为固定电阻，Ra为零位调节电阻。热电阻都通过电阻分别为r2、r3、Rg的三个导线和电桥连接，r2和r3分别接在相邻的两臂，当温度变化时，只要它们的Rg分别接在指示电表和电源的回路中，其电阻变化也不会影响电桥的平衡状态，电桥在零位调整时，应使R4=Ra+Rt0为电阻在参考温度（如0℃）时的电阻值。三线连接法的缺点之一是可调电阻的接触电阻和电桥臂的电阻相连，可能导致电桥的零点不稳。
3
知识点：热电阻
7、解：已知E（30℃，0℃）=1.203mV， E（900℃，0℃）=37.326mV
E（900℃，30℃）=E（900℃，0℃）-E（30℃，0℃）=37.326-1.203=36.123mV 知识点：热电偶
8、解：由分度表查得E（30℃，0℃）=1.203mV，
E（400℃，0℃）=16.395mV。
由中间温度定律E（t,t0）=E(t,tc)+E(tc,t0)有：
E（400℃，30℃）=E（400℃，0℃）-E（30℃，0℃）=16.395-1.203=15.192mV 由分度表查得E（250℃，0℃）=10.151mV， E（260℃，0℃）=10.560mV。 由插值法tM?tL?EM?EL?(tH?tL)得：
EH?ELtM?250?10.275?10.151?10=253℃
10.560?10.151显示仪表知识点：热电偶 9、解：有两种可能性 第一种：t1>t2
① EAB(t1,t2)=EAB(t1,t0)-EAB(t2,t0) 15.24=EAB（420℃，30℃）-EAB（t2，30℃）
EAB（420℃，30℃）+ EAB（30℃， 0℃）= EAB（420℃，0℃） 所以：EAB（420℃，30℃）=17.241-1.203=16.038mV EAB（t2，30℃）=16.038-15.24=0.798mV
EAB（t2，0℃）= EAB（t2，30℃）+ EAB（30℃，0℃）=0.798+1.203=2.001mV
查表：E（40℃，0℃）=1.611mV，E（50℃，0℃）=2.022mV
t2?40?2.001?1.6112.022?1.611?10=49.5℃
所以t1-t2=420℃-49.5℃=370.5℃ ② EAB(t1,t2)=EAB(t1,t0)-EAB(t2,t0) 15.24=EAB（420℃，30℃）-EAB（t2，30℃） EAB（420℃，30℃）= 30.546-1.801=28.745mV 所以：EAB（t2，30℃）=28.745-15.24=13.505mV EAB（t2， 0℃）=13.505+1.203=14.708mV
查表：EAB（350℃，0℃）=14.292mV，E（360℃，0℃）=14.712mV
t2?350?14.708?14.29214.712?14.292?10=360℃
所以t1-t2=420℃-360℃=60℃ 第二种：t1 10、解：E（t,t0）=E(t,50℃)=50mV E(50℃,0℃)=2.022mV E(t,0℃)=E(t,50℃)+E(50℃,0℃) 所以E(t,0℃)=50+2.022=52.022mV 查表：E(1280℃,0℃)=51.697mV, E(1290℃,0℃)=52.049mV 所以:t?1280?52.022?51.69752.049?51.697?10 1289℃ 知识点：热电偶 ABt1BAt211、解：E(1200℃,0℃)=1200×0.04=48 mV E(50℃,0℃)=50×0.04=2 mV 所以：E(1200℃,50℃)= E(1200℃,0℃)- E(50℃,0℃)=48-2=46 mV 知识点：热电偶 12、解： Rt?R0?exp(BB?)tt0 T?t?273.15K所以：T100=100+273.15=373.15K 所以：Rt?5?10?exp(529002900?)?29.1K? 373.15273.15知识点：热电阻 13、解：e(t1,t2)?eE(t1,t0)?eK(t2,t0) ?eE(420,30)?eK(t2,30) ?[eE(420,0)?eE(30,0)]?[eK(t2,0)?eK(30,0)] 所以，查表一、表二得： e(420,t2)?30.546?1.801?[eK(t2,0)?1.203] ?15.132 ?eK(t2,0)?14.816mv ?t2?363.9℃ ??t?t1?t2?420?363.9?56.1（℃） 知识点：热电偶 14、解：由题意，温度为50℃时，热电偶输出为4mV，以参考温度0℃为基础时的热电偶输出等于60＋4＝64mV，热电偶热端温度为：50?60?850℃。 0.08知识点：热电偶 15、解：根据题意，电压表上的毫伏数是由热端温度t，冷端温度为50℃产生的，即 E(t,50)?60mV。又因为 E(t,50)?E(t,0)?E(50,0) E(t,0)?E(t,50)?E(50,0)?60?50?0.08?64mV℃ 所以热端温度t?64/0.08?800知识点：热电偶 16、解：不对。 因为仪表机械零位在0℃与冷端30℃温度不一致，而仪表刻度是以冷端为0℃刻度的， 故此时指示值不是换热器真实温度。不能用指示温度与冷端温度之和表示实际温度，而是采用热电势之和计算、查表，得到其实温度t值。 实际热电势为实际温度t℃与冷端30℃产生的热电势，即
CH热电式传感器(含答案) 《传感器与检测技术(第版)》习题及解答
