熱電偶

熱電偶（thermocouple）是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信号轉換成熱電動勢信号，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大緻相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。

熱電偶溫度計屬于接觸式溫度測量儀表。是根據熱電效應即塞貝克效應原理來測量溫度的，是溫度測量儀表中常用的測溫元件。将不同材料的導體A、B接成閉合回路,接觸測溫點的一端稱測量端,一端稱參比端。若測量端和參比端所處溫度t和t0 不同,則在回路的A、B之間就産生一熱電勢EAB(t，t0 ),這種現象稱為塞貝克效應，即熱電效應。EAB大小随導體A、B的材料和兩端溫度t和t0 而變,這種回路稱為原型熱電偶。在實際應用中，将A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處，而将參比端分開，用導線接入顯示儀表，并保持參比端接點溫度t0穩定。顯示儀表所測電勢隻随被測溫度而t變化。

在1821年德國醫生塞貝克在實驗中發現熱電效應以來，經珀爾帖、湯姆遜以及開爾文等科學家的大量研究，熱電效應理論得到了不斷的發展，并日趨完善。熱電偶是熱電效應的具體應用之一，它在溫度測量中得到了廣泛的應用，熱電偶具有結構簡單、容易制造、使用方便和測量精度高等優點。可用于快速測溫、點溫測量和表面測量等，但是熱電偶也存在着不足的地方，如使用的參考端溫度必須恒定，否則将歪曲測量結果；在高溫或長期使用中，因受被測介質或氣氛的作用（如氧化、還原等）而發生劣化，降低使用壽命。盡管如此，熱電偶仍在工業生産和科研活動中起着舉足輕重的作用。下面我們從三個熱電效應的闡述中來讨論熱電偶的測溫原理。 

一、塞貝克效應和塞貝克電勢 

熱電偶為什麼能用來測量溫度呢？這就是從熱能和電能的相互轉化的熱電現象說起。在1821年，塞貝克通過實驗發現一對異質金屬A、B組成的閉合回路（如圖1-1）中，如果對接點a加熱，那麼，a,b兩接點的溫度就會不同，溫度不同，就會有電流産生，使得接在電路中的電流表發生偏轉。這一現象現今稱為溫差電效應或塞貝克效應，相應的電勢稱為溫差熱電勢或塞貝克電勢，它在熱電偶回路中産生的電流稱為熱電流。Ａ、Ｂ稱為熱電極，接點a是用焊接的方法連接一起的，測溫時，将它置于被測溫度場中，稱為測量端或者工作端，接點b一般要求恒定在某一溫度稱為參考端或自由端。 

3．熱電偶冷端的溫度補償由于 熱電偶的材料一般都比較貴重（特别是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室内，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用隻起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須注意型号相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。 

在使用熱電偶補償導線時必須注意型号相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。冷端溫度補償器的型号應與熱電偶的型号相符,并在規定溫度範圍内使用; 冷端溫度補償器與熱電偶連接時極性不能接錯; 根據補償器的平衡點溫度調整儀表起始點,使指針批示在平衡點溫度; 具有自動補償機構的顯示儀表不安裝補償器;補償器必須定期檢查和檢定。

溫度補償

由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特别是采用貴金屬時），

而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室内，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用隻起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須注意型号相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度差不能超過100℃。

關于各種類型的熱電偶溫度如何計算相關介紹就到這了，希望通過本文能讓你對熱電偶有更全面的認識。

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