热电偶的应用原理

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热电偶的应用原理

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。热电偶的优点很多，分别是：

1.测量温度精度高。

因为热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。感温快速，准确。

2.测量温度范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃

（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

3.构造简单，使用方便。

热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，

用起来非常方便。

※热电偶测温基本原理

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1-1所示。
当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中
形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

※热电偶的种类及结构形成

（1）热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准
规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配
套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般
也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，
热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为
我国统一设计型热电偶

※热电偶的结构形式

为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：
1.组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固。
2.两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路。
3.补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠。
4.保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

※热电偶冷端的温度补偿

由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，
为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度
比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，
使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不
起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电
偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

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