基于ICL7109的钢水测温仪

陈 彦，王宇光，韩挺挺，姚盛伟

(1.北京航空航天大学物理科学与核能工程学院，北京 100191;2.防化指挥工程学院，北京 102205)

0 引言

钢水温度检测在钢铁生产中占有十分重要的位置，它与产量、质量和能耗等指标都有直接的关系。针对钢厂中电压波动大、干扰因素多、温度波动剧烈等特点，针对传统测温系统中存在的误差较大、抗干扰能力差等问题，给出了采用热电偶实现接触式断续测温的方法。并通过AD590和单片机程序设计实现了冷端温度自动补偿。

1 热电偶测温原理

热电偶作为一种应用广泛的测温元件，是利用热电效应工作的。当两种不同的导体A和B组合成一个闭合回路时，其两端结点温度不同(设为T和T0)，则回路内将产生热电动势EAB(T，T0)。热电势的大小只与热电偶的材料以及两端的温差有关，而与热电偶导体的长度、直径无关。

热电偶产生的热电势实际上是由接触电势和温差电势所组成，接触电势是由两种不同材质的导体接触时产生的电势，而温差电势则是对同一导体当其两端温度不同时产生的电势。在图1所示的闭合回路中，2个接触点有2个接触电势ПAB(T)和ПAB(T0)，又当T≠T0时，在导体A、B中还各有1个温差电势。因此回路总电势ПAB(T，T0)应为接触电势与温差电势的代数和。即:

图1 热电偶示意图

式中:σ为汤姆逊系数，它表示温度每变化1℃时所产生的电势值，它的大小与材料性质及两端温度有关;eAB(T)和eAB(T0)分别为被测端T和参考端T0的电势。

在总电势中，接触电势较温差电势大得多，因此，它的极性也就取决于接触电势的极性。……