熱電偶工作原理

一、熱電偶-簡介

    　　熱電偶是一種常用的測溫元件，它可直接用于溫度的測量，并將溫度信號轉換為熱電動勢信號，再通過二次儀表轉換成被測介質的溫度。熱電偶具有結構簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小、輸出信號便于遠傳等多種優點，因此在溫度測量中的應用極為廣泛。

    　　另外，熱電偶還是一種有源傳感器，在測量時不需外加電源，使用極其方便，常用其來測量爐子、管道內氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。

    　　二、熱電偶分類

    　　常用的熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶。標準熱電偶指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的熱電偶，標準熱電偶具有與其配套的顯示儀表可供選用。而非標準熱電偶指不滿足標準熱電偶條件的熱電偶，經常體現為在使用范圍過數量級上不及標準熱電偶，沒有統一分度表，主要用于某些特殊場合的測量等。

    　　熱電偶按固定裝置型式可分為無固定裝置式、螺紋式、固定法蘭式、活動法蘭式、活動法蘭角尺形式、錐形保護管式六種。

    　　熱電偶按性能結構方式可分為可拆卸式熱電偶、隔爆式熱電偶、鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶四種。

    　　三、熱電偶結構

    　　熱電偶的外形因需要不同具有相當大的差別，但其基本結構卻大致相同，都是由熱電極、絕緣套保護管、接線盒等部分構成，通常和顯示儀表、記錄儀表、電子調節器等儀器配套使用。

    　　四、熱電偶工作原理

    　　熱電偶是利用熱電效應來進行溫度測量的，熱電效應是指兩種不同成分的導體兩端接合成回路，當兩個接合點溫度不同時，就會在回路中產生電動勢的現象，產生的電動勢稱之為熱電勢。我們將直接用作測量介質溫度的一端稱為工作端或測量端，將不直接用作測量介質溫度的一端稱為冷端或補償端，將冷端與顯示儀表或其他配套儀器相連接，儀表上便會顯示出熱電偶所產生的熱電勢。

    　　熱電偶產生的熱動勢由兩部分組成，一部分是兩種導體的接觸電動勢，另一部分是單一導體的溫差電動勢。因此，熱電勢的大小僅與組成熱電偶的導體材料和兩接合點的溫度有關，而與熱電偶的形狀尺寸等參數無關。當熱電偶兩電極材料固定后，熱電動勢便是兩接合點溫度的函數差。

在常規工業生產中，被測對象極其復雜，應在熟悉被測對象、掌握各種熱電偶特性的基礎上，根據測量要求、使用環境、溫度的高低等正確地選擇熱電偶。

選擇熱電偶因綜合考慮下列因素：

①、被測物溫度范圍

②、所需響應時間

③、連接電類型

④、熱電偶或保護套管材料的抗化學腐蝕能力

⑤、抗磨損或抗振動能力

⑥、安裝及限制要求