热电偶的工作原理

热电偶的工作原理

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热电偶的工作原理
什么叫热电偶？这就要从热电偶测温原理说起，热电偶是一种感温元件,是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在Seebeck电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
    在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。
    热电偶工作原理：
两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不
同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电
偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也
称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示
仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
1、热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；
2 、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

常用的热电偶材料有：
热电偶分度号    热电极材料   
    正极      负极   
S    铂铑10    纯铂   
R    铂铑13    纯铂   
B    铂铑30    铂铑6   
K    镍铬      镍硅   
T    纯铜      铜镍   
J    铁        铜镍   
N    镍铬硅    镍硅   
E    镍铬      铜镍

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