Bài giảng Phần tử tự động: Bài 5 - GV. Vũ Xuân Đức

Khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cảm biến cặp nhiệt điện, hỏa kế là những nội dung chính trong bài 5 "Cảm biến cặp nhiệt điện, hỏa kế" thuộc bài giảng Phần tử tự động. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Phần tử tự động: Bài 5 - GV. Vũ Xuân Đức Bài5 CẢMBIẾNCẶPNHIỆNĐIỆN. HỎAKẾ Mônhọc:PTTĐ 1 1 GV:VũXuânĐức * 3.2.1.Kháiniệm,nguyêntắchoạtđộng: Kháiniệm:Cặpnhiệtđiệnlàloạicảmbiếnnhiệtdùngđểđonhiệtđộ, hoạtđộngdựatrêncáchiệuứng:Peltier,Thomson,vàSeebek. Mônhọc:PTTĐ 2 2 GV:VũXuânĐức * HiệuứngPeltier: Hai dâydẫn A và B chếtạo từ vật liệu có bản chất hoá học khác nhau đượcliênkếtvớinhaubằngmốihànvàtạiđócócùngnhiệtđộTthì sẽ tạo nên một hiệu điện thế tiếp xúc EAB(T). U này phụ thuộc vào bảnchấtvậtdẫnvànhiệtđộ EAB(T)=VMVN HiệuứngThomson: TrongmộtvậtdẫnđồngnhấtA.N ếuởhaiđiểmMvàNcónhiệtđộkhác nhau thì sẽ xuất hiện một sức điện động. Sức điện động này phụ thuộcvàobảnchấtvậtdẫnvànhiệtđộtạihaiđiểm TM E A (TM ,TN ) = σ AdT TN σA–HệsốThomson Mônhọc:PTTĐ 3 3 GV:VũXuânĐức * HiệuứngSeebek: Một mạch kín tạo thành từ hai vật dẫn A, B và hai đầu chuyển tiếp của chúngcónhiệtđộkhácnhauTvàT0sẽtạothànhmộtcặpnhiệtđiệnvà gâynênmộtsức điệnđộng EAB dokếtquảtácđộngđồngthờicủahai hiệuứngPeltiervàThomson. Sức điệnđộngđógọilà sức điệnđộngSeebeck haysức điệnđộngnhiệt. ĐộlớncủaSĐĐnàyphụthuộcvàocácchấtliệudâydẫnvànhiệtđộ củacácđầunối E AB = E AB ( T ) − E AB ( T0 ) − E A ( T ,T0 ) + EB ( T ,T0 ) EA(T,T0)vàEB(T,T0)khánhỏ,cóthểbỏqua: E AB ( T , T0 ) = E AB ( T ) − E AB ( T0 ) Đâylàphươngtrìnhcơbảncủacặpnhiệtđiện (ThôngthườngT0=00C) Mônhọc:PTTĐ 4 4 GV:VũXuânĐức * Nhậnxét:Sứcđiệnđộngcủacặpnhiệtkhôngthayđổikhinốithêmvào mạchmộtdâydẫnthứbanếunhiệtđộhaiđầunốicủadâythứbagiống nhau. T0 T0 T0 T1 T T E ABC ( T , T0 ) = E AB ( T ) + EBC ( T0 ) + ECA ( T0 ) E ABC ( T , T1 , T0 ) = E AB ( T ) − E AB ( T0 ) + EBC ( T1 ) + ECB ( T1 ) Vì E AB ( T0 ) + EBC ( T0 ) + ECA ( T0 ) = 0 Vì EBC ( T1 ) = − ECB ( T1 ) nên E ABC ( T , T0 ) = E AB ( T ) − E AB ( T0 ) nên E ABC ( T , T0 ) = E AB ( T ) − E AB ( T0 ) Mônhọc:PTTĐ 5 5 GV:VũXuânĐức * a.Vậtliệu: Kimloại Hợpkim Yêucầuđốivớivậtliệuchếtạo: Cósứcđiệnđộngnhiệtđiệnđủlớn; Cóđủđộbềncơhọcvàhoáhọctrongdảinhiệtđộlàmviệc; Dễkéosợi; Giáthànhphùhợp. 1.Telua;2.Crôm;3.Sắt;4.Đồng; 5.Graphit;6.HợpkimPlatinRođi; 7.Platin;8.Nhôm;9.Niken; 10.Constan;11.Côban. Hình3.1.Sứcđiệnđộngcủamộtsốvậtliệuchếtạođiệncựcsovớiđiệncực Platin Mônhọc:PTTĐ 6 6 GV:VũXuânĐức * Mộtsốcặpnhiệtđiệnthườnggặp: Cặpnhiệtđiện Ký Nhiệtđộ E,mV Độchínhxác hiệu làmviệc0C Đồng/Constan T 270÷370 6,258÷19,027 (1000C÷400C):±2% Ф=1,63mm (400C÷1000C):±0,8% (1000C3500C):±0,75% Sắt/Constan J 210÷800 8,096÷45,498 (00C÷4000C):±30C Ф=3,25mm (4000C÷8000C):±0,75% Crôm/Nhôm K 270÷1250 5,354÷50,633 (00C÷4000C):±30C Ф=3,25mm (4000C÷12500C):±0,75% Crôm/Constan E 270÷870 9,835÷66,473 (00C÷4000C):±30C Ф=3,25mm ...