热电偶的串并联
特殊情况下,热电偶可以串联或并联,但只限同一对材质构成的多个热电偶,并且其冷端应在同一温度下。主要用途如下:
(1)同极性串联,目的是增强信号。例如:辐射高温计里。用多个热电偶串联,其热端皆为同一温度t,冷热皆为t0,总热电动势为单个热电偶时的很多倍。
(2)同极性串联,目的是测多个测点的平均温度。例如喷气发动机燃烧室的温度,多个测点的信号串联之后信号加强了,但各个热电偶的电动势不一定相等,总热电动势反映的是平均温度。
(3)反极性串联,目的是测温差。例如空调系统以某个测点的温度为标准,其他测点靠温差反映空调效果。又如热水的供热量由流量及温差相乘而求得。
(4)时间常数不等的两热电偶反极性串联,目的是测温度变化速度。当温度恒定不变时总热电动势为零,变化越快输出的信号越大,在精密金属零件热处理工艺中很有用处。
(5)同极性并联,目的也是测平均温度.但是要求各热电偶的电阻及时间常数也应相等。
要注意的是,串联或并联都不允许有短路或断路的热电偶.否则会引起严重的误差。在单支热电偶使用中,短路或断路都会使信号完全消失,比较容易被发现。在串联或并联多个热电偶的情况下,局部短路或断路不一定会使总输出电势消失,就难以引起注意了。
5.使用要点
(1)热电偶导体及套管的传热可能引起测温误差。为了减少此种影响,应注意热电偶在被测介质中插人深度。
(2)与热电偶相配的仪表必须是高输人阻抗的,保证不从热电偶取电流,否则测出的是端电压而不是电动势。最好用直流电位差计,或由场效应管、运算放大器等元器件构成的电路与热电偶相配合。
(3)应注意寄生电动势引起的误差。因为热电势很小,如果导线、接线端子、切换开关等处金属材料不同而有接触电动势,或由于温度分布不平均而有温差电势,都会对测量结果有影响。其中特别要注意的是多个温度巡回检测用的切换开关。若用有触点的开关,当触点表面有酸性或碱性污垢时,其寄生电动势决不能忽视。目前含有微处理器的多路温度巡检仪表常用舌簧管开关,虽然舌簧管里有触点,但不会被污染,所以寄生电动势较小。此外,为了进一步减小寄生电动势,往往在热电偶的两根引线上都装舌簧管开关。同时通断,使寄生电动势彼此抵消。