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簡述熱電偶測溫原理及方法

生活更新时间:2024-11-23 18:31:46

簡述熱電偶測溫原理及方法?熱電偶作為溫度測量傳感器所依據的原理是熱電效應，我來為大家科普一下關于簡述熱電偶測溫原理及方法?下面希望有你要的答案，我們一起來看看吧!

簡述熱電偶測溫原理及方法

熱電偶作為溫度測量傳感器所依據的原理是熱電效應。

當兩種不同的導體A和B的兩端相接組成閉合回路，就組成了熱電偶。如果導體A和導體B的兩個接點溫度不同，則在改回路中就會産生電流，這表明了該回路中存在電動勢，這個物理現象稱為熱電效應。相應的電動勢稱為熱電動勢。

組成熱電偶的兩種不同的導體或半導體稱為熱電極，放置在被測溫度的介質中的接點叫做測量端（工作端、熱端）；另一個接點通常置于某個恒定的溫度，叫做參比端（自由端、冷端）。

在熱電偶回路中，産生的熱電動勢由兩部分組成，一部分叫溫差電動勢，一部分叫接觸電動勢。

溫差電動勢是同一導體兩端因其溫度不同而産生的一種電動勢。在一根均質金屬導體上存在溫度梯度時，處于高溫端電子能量比低溫端的電子能量大，所以，從高溫端向低溫端擴散的電子數比低溫段向高溫端擴散的電子數多得多。當擴散達到相對動态平衡時，結果高溫端應失去電子而帶正電，低溫端因得到電子而帶負電，在高、低溫兩端之間變形成一個從高溫端指向低溫端的靜電場。在導體兩端産生的電位差稱為溫差電動勢。

溫差電動勢的大小隻與導體的種類及導體兩端溫度有關，與導體的長度和截面大小無關。

接觸電動勢産生的原因是金屬中都存在自由電子，不同金屬中的自由電子密度是不同的，當兩種不同金屬連接在一起時，兩種金屬的接觸處就會發生電子的擴散。電子的擴散速率與自由電子的密度和金屬所處的溫度有關。當兩種兩種金屬接觸時，電子密度大的金屬擴散到電子密度小的電子數要比電子密度小的金屬擴散到電子密度大的電子數多。這時，電子密度大的金屬因失去電子帶正電，電子密度小的金屬因得到電子帶負電。于是兩種金屬之間就産生了電位差，即在其接觸處形成一個靜電場。這個靜電場阻止電子擴散的繼續進行。當電子的擴散能力與靜電場的阻力相平衡時，兩金屬之間所形成的電位差稱為接觸電動勢。

接觸電動勢與兩金屬接觸處的溫度有關。

綜上所述，兩種不同的均質導體首位相接組成閉合回路，當兩接點溫度不同時，閉合回路就會産出環電流，由于接觸電動勢遠大于溫差電動勢，回路總熱電動勢方向将與熱端接觸電動勢方向相同，即為回路順時針方向，也是回路的電流方向。

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