搞熱仿真離不開熱電偶
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雖然畢業(yè)多年,也從事一線CAE分析工作多年,但內(nèi)心深刻明白:理論公式是一套,仿真是一套,搞測試校核與反饋仿真又是另一套,三者的套路各不相同,相互獨立又互為補充,缺一不可。
咱們今天就來說一說
熱仿真中測溫器件的事情。 工業(yè)中測溫測溫器件分為兩類,熱電阻和熱電偶,雖然叫法接近,但原理卻很不相同。
1、先說一下熱電阻。熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進行溫度測量的,即電阻體的阻值搞熱仿真離不開熱電偶隨溫度的變化而變化的特性。因此,只要測量出感溫熱電阻的阻值變化,就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。
目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅:鉑電阻精度高,適用于中性和氧化性介質(zhì),穩(wěn)定性好,具有一定的非線性,溫度越高電阻變化率越小;銅電阻在測溫范 圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系,溫度線數(shù)大,適用于無腐蝕介質(zhì),超過150易被氧化。中國最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾 種,它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000;銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種,它們的分度號為Cu50和Cu100。
現(xiàn)在電動汽車的
永磁電機,廣泛應(yīng)用PT1000熱電阻進行繞組的溫度檢測。 ?
2、再介紹一下熱電偶,熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件,它的主要特點就是測溫范圍寬,性能比較穩(wěn)定,同時結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)響應(yīng)好,更能夠遠傳 4-20mA電信號,便于自動控制和集中控制。
熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路,當兩個接點處的溫度不同時,回路中將產(chǎn)生熱電勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為Seebeck效應(yīng)。
閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成;溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因 溫度不同而產(chǎn)生的電勢,不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度,所以它們產(chǎn)生的電勢也不相同,而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時,因為它們的電子密度不同所以產(chǎn)生一定的電子擴散,當它們達到一定的平衡后所形成的電勢,接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及它們接觸點的溫度。
3、目前國際上應(yīng)用的熱電偶具有一個標準規(guī)范,國際上規(guī)定熱電偶分為八個不同的分度,分別為B,R,S,K,N,E,J和T,其測量溫度的最低可測零下270攝氏度,最高可達到1800攝氏度,其中B,R,S屬于鉑系列的熱電偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又被稱為貴金屬熱電偶,而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。
4、最后說一下K型熱電偶。K型熱點偶就是常用的一種分度的廉價金屬熱電偶,工業(yè)應(yīng)用非常廣泛,很多廠家生產(chǎn)的測溫儀普遍使用K型熱電偶,比如電子器件的測溫儀。我們平時使用的萬用表也有溫度測試功能,萬用表配備的熱電偶附件通常也是K型熱電偶,缺點是萬用表自身的測溫精度差一些。 ? ? ?
不管是熱電阻還是熱電偶,現(xiàn)實應(yīng)用中都是需要分度表的,也就是說需要查表來確定測試的溫度到底是多少。雖然現(xiàn)在很多測溫儀器都直接把溫度顯示在液晶屏幕上,但基本原理還是把分度表用計算電路來實現(xiàn)的。
本篇就把一種常用的K型(Ni-Cr+Ni-Si)熱電偶的分度表分享一下,也是CAE從業(yè)者最常用的熱電偶分度表。 ? ?
有需要的朋友可以收藏本篇,如需轉(zhuǎn)載請注明來源CAE從業(yè)者,謝謝。




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