溫差熱電偶(簡稱熱電偶)是目前溫度測量中使用普遍的之一，它具有結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬、準(zhǔn)確度高、熱慣性小、輸出號為電壓號不需要激勵等優(yōu)點(diǎn)，能夠用于流體、固體、固體壁面等各種不同測試測量場合。   本文引用地址：   熱電偶測溫原理   當(dāng)導(dǎo)電物質(zhì)處于溫度時，其電子或空穴會隨著溫度梯度由高溫區(qū)往低溫區(qū)移動，由此產(chǎn)生的電荷堆積的現(xiàn)象稱作熱電效應(yīng)，因熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電動勢稱為熱電動勢。   如果采用兩種電子密度同的導(dǎo)體連接成閉合回路，如果兩端所處的溫度不同，在該回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，如下圖所示。   在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要該導(dǎo)體兩端的溫度相同，則整個熱電偶回路中產(chǎn)生的總的熱電勢是不變的，這種現(xiàn)象稱為中間導(dǎo)體效應(yīng)，可以通過簡單的推導(dǎo)得到。   由此，我們得到了實(shí)際使用的熱電偶原型如下圖所示，采用兩種不同金屬相連構(gòu)成測溫點(diǎn)(通常稱為“熱端”)，另一端分別接銅線引到號調(diào)理電路，熱電偶金屬和銅走線之間的兩個接合點(diǎn)溫度相同，為參考點(diǎn)(通常稱為“冷端”)。   在參考點(diǎn)和產(chǎn)生的電壓取決于測量點(diǎn)和參考點(diǎn)兩處的溫度，由前面所講的熱電偶測量原理可以知道，在使用過程中需要知道參考點(diǎn)的溫度才能獲得測量點(diǎn)的準(zhǔn)確溫度讀數(shù)。   熱電偶的特點(diǎn)   1.優(yōu)點(diǎn)   ? 溫度范圍廣，熱電偶測溫電路采用不同類型的熱電偶，測量范圍可達(dá)-200 到＋2500 ，適用于大多數(shù)實(shí)際的溫度范圍。   ? 堅(jiān)固耐用，熱電偶屬于耐用器件，抗振動沖擊性能好，適用于危險惡劣的環(huán)境。   ? 響應(yīng)快，因?yàn)闊犭娕俭w積小，熱容量小，熱電偶對溫度的響應(yīng)速度很快，尤其是在熱點(diǎn)裸露的情況下。熱電偶可在數(shù)百毫秒內(nèi)對溫度變化作出響應(yīng)。   ? 無自身發(fā)熱，由于熱電偶不需要激勵電源，不會自發(fā)熱，不會因自發(fā)熱而造成測量誤差。   2.缺點(diǎn)   ? 號調(diào)理電路復(fù)雜，將熱電偶的直接輸出電壓轉(zhuǎn)換成可用的溫度讀數(shù)，必須進(jìn)行大量的號調(diào)理。一量處理不當(dāng)，就會引入誤差，導(dǎo)致測量精度下降。   ? 精度低，除了由于構(gòu)成熱電偶的金屬本身特性導(dǎo)致的熱電偶內(nèi)部固有不確定性外，熱電偶測量精度還依賴于冷端溫度的測量精度，因此熱電偶的測量精度一般在1 到2 。   ? 抗噪性能差，由于熱電偶直接輸出電壓號量級較小，當(dāng)測量環(huán)境周圍存在雜散電場或磁場時，可能會引起問題，根據(jù)使用環(huán)境的要求，可能需要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。   ? 易受腐蝕，因?yàn)闊犭娕加蓛煞N不同的金屬構(gòu)成，在某些工況下，長時間使用造成腐蝕，所以根據(jù)使用條件的不同，可能需要保護(hù)措施。   3.電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)   ? 電壓號太弱，常見的熱電偶類型有J型，K型，T型，在室溫下其靈敏度分別分，這種弱的號在送入ADC之前需要進(jìn)行較高增益的號放大(通常需要100倍左右)。同時，由于號如此弱，為避免被噪聲淹沒，通常采用低通濾波和差分輸入放大的來對號進(jìn)行處理。   ? 參考接合點(diǎn)溫度補(bǔ)償，要得到測量端的 溫度讀數(shù)，需要對冷端溫度進(jìn)行測量。冷端溫度測量一般使用另外一種能夠輸出 溫度的，如熱電阻、熱敏電阻、集成測溫IC等，以冷端測溫結(jié)果來對熱電偶的測溫結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。   ? 非線性校正，熱電偶的輸出結(jié)果在非線性非常嚴(yán)重，在不同溫度下靈敏度有很大差異，如下圖為三種典型熱電偶的溫度特性曲線，在實(shí)際使用中需要對輸出結(jié)果進(jìn)行非線性校正。常用的非線性校正的方法有：模擬電路補(bǔ)償、分段線性化、查表、高階擬合等。zyclxmzsw

　　【中國環(huán)保在線 市場行情】儀器儀表作為知識密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是高端制造裝備的不可或缺重要組成部分。在 利好政策的助推下，尤其是工業(yè)4.0戰(zhàn)略的出現(xiàn)，儀器儀表行業(yè)展現(xiàn)出了一幅全新的發(fā)展藍(lán)圖。 　　政策東風(fēng)持續(xù)加碼 儀器儀表行業(yè)藍(lán)圖再現(xiàn) 　　目前市場情況看，環(huán)境監(jiān)測儀器行業(yè)規(guī)模小，資產(chǎn)規(guī)模10億以上的企業(yè)占了行業(yè)銷售規(guī)模的40%，行業(yè)相對集中，特別是高端儀器一直被外資壟斷，國產(chǎn)PM 監(jiān)測儀器市場占有率僅為15%，未來高端儀器的進(jìn)口替代空間大，行業(yè)并購成為趨勢。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的出現(xiàn)，為我們展現(xiàn)了一幅全新的發(fā)展藍(lán)圖。 　　儀器儀表行業(yè)2015年預(yù)測 　　儀器儀表行業(yè)在2015年有20個小行業(yè)，規(guī)模以上企業(yè)4321家，共實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入9378億元，換算為產(chǎn)值近9500億元，未達(dá)到“十二五”規(guī)劃“行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到或接近萬億”的預(yù)期。營收同比增幅6.2%，增幅本世紀(jì)以來新低。按 統(tǒng)計(jì)局 發(fā)布數(shù)據(jù)，2015年GDP增長6.9%，儀器儀表營收增幅也首次低于GDP增幅。 　　雖然年末與往常一樣翹尾，月產(chǎn)值再過千億，但翹尾力度已明顯低于往年。從小行業(yè)看，受水、土、氣等環(huán)境監(jiān)測類市場及制藥、食品等產(chǎn)業(yè)拉動，實(shí)驗(yàn)分析儀器兩位數(shù)增幅13.86%，增長較快;工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)、電工及供應(yīng)類儀表、光學(xué)儀器同比增幅低于大行業(yè)。 　　全年利潤總額824億，增幅5.36%，低于主營收入增幅0.84個百分點(diǎn)，創(chuàng)歷年新低，但仍保持8-9%的主營收入利潤率。 　　利潤占比較大的工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)同比負(fù)增長拉低整個行業(yè);雖電工及供應(yīng)類儀表、實(shí)驗(yàn)分析儀器兩位數(shù)增幅，由于占比不大不足以抵消下行影響。 　　從經(jīng)濟(jì)類型上看，民營企業(yè)依然是行業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，三資企業(yè)15年首次出現(xiàn)營收、利潤同比的雙雙負(fù)增長。此外，全行業(yè)虧損企業(yè)數(shù)從年初的1307家下降到526家，虧損面逐步收窄。 　　2016年預(yù)判，因需求疲軟集中在兩個領(lǐng)域：一是與傳統(tǒng)流程工業(yè)關(guān)系密切的工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)，二是受房地產(chǎn)業(yè)影響的電工及供應(yīng)類儀表，二者約占全行業(yè)產(chǎn)銷的50%左右。同時，新興產(chǎn)業(yè)的儀器儀表需求尚未成熟，因此，預(yù)計(jì)2016年全行業(yè)維持個位數(shù)增長。 　　目前儀器儀表行業(yè)的狀況 　　近幾年 提出“兩化融合”，這是我國裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)升級的重要舉措，也是我國從裝備制造大國向制造強(qiáng)國發(fā)展的重要途徑?！皟苫诤稀敝兴枰男畔⒍际莵碜杂诘讓拥难b備，因此對設(shè)備自動化和生產(chǎn)線自動化提出了很大的需求。 出臺的十大振興規(guī)劃中，紡織、輕工業(yè)、鋼鐵、船舶等都提到了設(shè)備對自動化和智能化的要求。儀器儀表作為知識密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是多學(xué)科的綜合體，是高端制造裝備的不可或缺重要組成部分。 　　另一方面，隨著 對民生關(guān)注的大大提高，一些與民生相關(guān)的需求也提到日程上來。例如對食品、藥品、突發(fā)事故的檢測報警、環(huán)境和氣候監(jiān)測等相關(guān)的儀器儀表的要求源源不斷的出現(xiàn)，可以說抓住一個問題就能在激烈的競爭中贏得一片市場，這就需要儀器企業(yè)多加強(qiáng)民生意識，不斷挖掘近在咫尺的市場潛力，讓高科技儀器真正造福于社會。我國儀器儀表工業(yè)在起步比較晚的情況下，經(jīng)過20年不懈的努力，成為常用儀器儀表的生產(chǎn)大國，市場銷售的呢額屢創(chuàng)新高，研發(fā)和生產(chǎn)體系也日益健全。經(jīng)過飛速發(fā)展，我國的儀器儀表市場競爭格局悄然發(fā)生改變。目前，變送器、執(zhí)行器、測繪儀器、金屬材料試驗(yàn)機(jī)等產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界前列，實(shí)驗(yàn)分析儀器等中產(chǎn)品的市場占有率不斷上升，行業(yè)技術(shù)上總體已達(dá)到的中等國際水平，少數(shù)產(chǎn)品接近或達(dá)到當(dāng)前較高國際水平。 　　隨著節(jié)能降耗、減少排放和低碳經(jīng)濟(jì)成為 長期國策，出現(xiàn)了一批高速發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)。例如風(fēng)電、核電、智能電網(wǎng)、高速列車和軌道交通等，這些產(chǎn)業(yè)對儀器儀表來說都是巨大的市場增長點(diǎn)。在風(fēng)電領(lǐng)域， 將按照融入大電網(wǎng)，建設(shè)大基地的要求，力爭用10多年時間形成幾個上千萬千瓦級的風(fēng)電基地，風(fēng)電總裝機(jī)容量的目標(biāo)從原規(guī)劃的2020年達(dá)到3000萬千瓦已經(jīng)至如今的1億千瓦。這些領(lǐng)域的政策調(diào)整將使一部分儀器儀表行業(yè)傳統(tǒng)的市場需求有所減少，提醒各方對市場的重新認(rèn)知和定位。 　　儀器儀表行業(yè)未來的發(fā)展方向 　　《2015-2020年中國儀器儀表用零件行業(yè)發(fā)展分析及投資潛力研究報告》顯示，就2015年市場交易份額來看，儀表行業(yè)細(xì)分產(chǎn)品比重較大的仍然是專用儀表，主要集中在實(shí)驗(yàn)儀表和分析儀表。就分析儀表來看，目前需求量不僅在日常生活方面、工業(yè)方面也獲得了增長，需求量大造就了其2016年發(fā)展較為穩(wěn)定，仍然是整個行業(yè)穩(wěn)定的市場。而近幾年由于實(shí)驗(yàn)和分析方面的應(yīng)用也開始日益增大，尤其是在實(shí)驗(yàn)過程中計(jì)量儀表領(lǐng)域，有著充足的發(fā)展空間。2015年霧霾的影響也造就了環(huán)境監(jiān)測專用儀器儀表的市場增大，環(huán)境保護(hù)問題也成為了2016年主要針對問題之一。上市企業(yè)類似于金卡股份、川儀股份，在其原有主營燃?xì)獗怼⑺順I(yè)務(wù)同時也轉(zhuǎn)型拓展環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)。 　　如今約1/3高端儀器仍依賴于進(jìn)口；另有1/3儀器的國產(chǎn)品與進(jìn)口品的水平已完全相當(dāng)。提高行業(yè)整體競爭力，繼續(xù)縮短我國儀器技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)水平的差距需要政府的統(tǒng)籌與扶持。 　　政府統(tǒng)籌規(guī)劃。國產(chǎn)科學(xué)儀器由政府部門歸口管理，統(tǒng)籌制訂規(guī)劃，支持以骨干企業(yè)為龍頭，以產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合，建立 級技術(shù)中心，重點(diǎn)解決制造工藝、關(guān)鍵零部件、精密加工、軟件開發(fā)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等主要問題，現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)水平和應(yīng)用能力。 　　相關(guān)政策扶持。根據(jù)實(shí)際需要鼓勵應(yīng)用國產(chǎn)儀器，建立首臺示范項(xiàng)目。探索內(nèi)外資企業(yè)聯(lián)合投標(biāo)，國產(chǎn)儀器與外資技術(shù)配套等方式達(dá)到“市場換技術(shù)”的效果。相關(guān)政府部門應(yīng)給國產(chǎn)檢測儀器足夠的話語權(quán)，提供推介、展示的平臺。 　　隨著政策的東風(fēng)，國產(chǎn)儀器的發(fā)展勢必更加迅速、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來，相信這種夾縫中發(fā)展的荊棘之路將成為國產(chǎn)儀器騰飛的動力。 　　(原標(biāo)題：工業(yè)4.0戰(zhàn)略為儀器儀表行業(yè)展現(xiàn)發(fā)展新藍(lán)圖 )