熱電偶傳感器的優(yōu)點與熱電偶傳感器的缺點差異
熱電偶傳感器是一種用于測量溫度的有源傳感器。所有工程師都熟悉這種獨特的傳感器，但很少有人知道它的優(yōu)點和缺點。
一、熱電偶傳感器的優(yōu)點
下面列出了熱電偶傳感器的優(yōu)點。
1、工作原理簡單
當兩種不同的金屬接觸時，就會產(chǎn)生熱電偶傳感器，接觸點會產(chǎn)生一個隨溫度變化的小開路電壓。
2、響應(yīng)時間短
熱電偶傳感器的最大優(yōu)點之一是接觸點小，通常可以提供快速的響應(yīng)時間。它可以在幾百毫秒內(nèi)響應(yīng)快速變化的溫度。
3、價格低廉
熱電偶傳感器的特點是在所有用于溫度測量的電氣傳感器中結(jié)構(gòu)最簡單，因此單價最低。
4.溫度范圍寬
熱電偶傳感器具有較寬的工作溫度范圍。它可以在非常高的溫度下使用。根據(jù)EN/ANSI標準和最常見的工業(yè)應(yīng)用，熱電偶傳感器傳感器用于-200°C至2500°C范圍內(nèi)的溫度測量和控制。
5.堅固的結(jié)構(gòu)
該熱電偶傳感器結(jié)構(gòu)簡單但堅固。該熱電偶傳感器可用于要求苛刻的環(huán)境。因為它能夠抵抗振動和沖擊。
6.自供電
熱電偶傳感器是一種自供電有源器件，因此不需要電流或電壓源。
7、體積小
它有一個小連接處。熱電偶傳感器良好的動態(tài)特性與其較小的尺寸直接相關(guān)。因此，它可以很容易地安裝。
8.種類多樣
您可以選擇不同類型的熱電偶傳感器，這些熱電偶傳感器以顯示其成分的大寫字母命名。最常見的熱電偶傳感器類型包括B、E、K、N、R、S和T。
9.顏色編碼
所有熱電偶傳感器類型均采用顏色編碼，紅線始終是負極引線（與直流電源的慣例相反，其中紅色通常表示正極）。
10.可接地
熱電偶傳感器的結(jié)點可以接地并與周圍的外殼金屬直接接觸，從而加快響應(yīng)時間。
11.無自熱
它不易自熱并且本質(zhì)安全。因為它不需要任何勵磁電源。
12、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
該熱電偶傳感器可廣泛應(yīng)用于電弧爐、煙霧機、燃氣輪機、柴油發(fā)動機、工業(yè)烤箱、氣體控制系統(tǒng)和航空航天系統(tǒng)等。
13.悠久的歷史
熱電偶傳感器有著悠久的歷史。熱電偶傳感器的第一個基礎(chǔ)是托馬斯·約翰·塞貝克(Thomas Johann Seebeck)于1821年發(fā)現(xiàn)的。三十年后，威廉·湯姆森(William Thomson)發(fā)現(xiàn)了確切的相關(guān)性。
二、熱電偶傳感器的缺點
下面列出了熱電偶傳感器的缺點。
1.非線性
熱電偶傳感器在較大的測量溫度范圍內(nèi)存在嚴重的非線性問題，導致測量結(jié)果誤差較大。熱電偶傳感器的類型、規(guī)格、結(jié)構(gòu)多種多樣，幾乎都存在嚴重的非線性問題，其輸出與被測溫度之間存在著非線性關(guān)系。
2.準確性問題
另一個限制是準確性。小于1°C的系統(tǒng)誤差可能很難實現(xiàn)。熱電偶傳感器產(chǎn)生的電動勢或電壓非常小。因此，流經(jīng)熱電偶傳感器的錯誤電流會產(chǎn)生IR壓降，從而對熱電偶傳感器上測量的熱電電壓產(chǎn)生負面影響。因此，測量設(shè)備必須具有非常高的輸入阻抗，以免引入可能影響測量電壓的過量電流。
3.干擾會導致錯誤
由于熱電偶傳感器輸出電壓較小，當熱電偶傳感器在電噪聲環(huán)境中使用時，電干擾可能會導致誤差。（例如，靠近電燈或無線電設(shè)備）
4.技術(shù)陳舊
熱電偶傳感器經(jīng)常用于研究目的，但由于需要精確測量參考溫度，因此在空氣溫度測量中越來越不常見。
5.需要校準
熱電偶傳感器校準必須在使用時通過與附近的熱電偶傳感器比較來進行。如果移除熱電偶傳感器并將其放入校準槽中，則它不會精確地再現(xiàn)整個長度上積分的輸出。
6.腐蝕
它需要額外的防腐蝕保護。電線可能非常脆弱，很容易折斷。必須特別注意減少施加在熱電偶傳感器線上的應(yīng)變。
7.電壓拾取
雜散電壓拾取是可能的。測量設(shè)備的低熱電壓、高導體阻抗和高阻抗輸入使得長熱電偶傳感器線很容易拾取來自附近設(shè)備和電源線的錯誤信號。這通常意味著可能需要低通濾波形式的附加濾波，特別是為了消除電源線噪聲。大多數(shù)現(xiàn)代儀器已經(jīng)包含這種過濾功能。
8.需要補償
冷端和引線補償是必不可少的。接口電路必須提供冷端補償，并且冷端電路的位置對于獲得準確的測量至關(guān)重要。
9.連接問題
潛在的測量誤差通常是由于連接不良造成的，這會導致意外的熱電電壓對我們的測量電壓產(chǎn)生影響。如果需要增加熱電偶傳感器導線的長度，則必須為熱電偶傳感器使用正確類型的延長電纜。替換任何其他類型都會將錯誤的熱電偶傳感器結(jié)添加到我們的測量系統(tǒng)中。如果使用端子來連接電線，則必須另外選擇由相同材料類型制成的連接器，除非您可以確保連接保持在相同的溫度下。連接時還需要注意正確的極性。
