熱電偶測溫基本原理

熱電偶測溫基本原理

 熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動(dòng)勢信號, 再通過(guò)電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質(zhì)的溫度。
    熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì )有電流通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢--熱電動(dòng)勢，這就是所謂的塞貝克效應。
    兩種不同成份的均質(zhì)導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據熱電動(dòng)勢與溫度的函數關(guān)系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。
    在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí), 只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同, 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時(shí), 可接入測量?jì)x表, 測得熱電動(dòng)勢后, 即可知道被測介質(zhì)的溫度。 熱電偶將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來(lái)，構成一個(gè)閉合回路。
    當導體A和B的兩個(gè)執著(zhù)點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現象稱(chēng)為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來(lái)工作的。
    兩種不同成份的導體（稱(chēng)為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點(diǎn)的溫度不同時(shí)，在回路中就會(huì )產(chǎn)生電動(dòng)勢，這種現象稱(chēng)為熱電效應，而這種電動(dòng)勢稱(chēng)為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱(chēng)為測量端），另一端叫做冷端（也稱(chēng)為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會(huì )指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。
    熱電偶實(shí)際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度，對于熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個(gè)問(wèn)題：
    1：熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差，而不是熱電偶兩端溫度差的函數；
    2 ：熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時(shí)，與熱電偶的長(cháng)度和直徑無(wú)關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān)；
    3：當熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關(guān)；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進(jìn)熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數