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(zhuǎn)換成熱電動勢信號, 再通過電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度，下面給大家介紹熱電偶工作原理。

 

 

熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。

 

兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)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恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，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, 只要該材料兩個接點(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, 可接入測量儀表, 測得熱電動勢后, 即可知道被測介質(zhì)的溫度。

 

熱電偶將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，如圖所示。

 

當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

 

兩種不同成份的導(dǎo)體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，而這種電動勢稱為熱電勢。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（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補(bǔ)償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。

 

熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)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(yīng)注意如下幾個問題：

 

1：熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù)；

 

2 ：熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當(dāng)熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān)；

 

3：當(dāng)熱電偶的兩個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(shù)。

 

熱電偶有哪些優(yōu)點(diǎn)

 

熱電偶是一種測溫的元器件，它的原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢。那么大家知道熱電偶有哪些優(yōu)點(diǎn)嗎？今天小編就與大家分享下熱電偶的優(yōu)點(diǎn)。

 

熱電偶優(yōu)點(diǎn)一：測量精度高。熱電偶的工作模式是可以直接與被測量的物質(zhì)接觸，所以可以更加直接的感觸到熱電偶的溫度，所以測量溫度更加精準(zhǔn)。

 

熱電偶優(yōu)點(diǎn)二：可測量的溫度范圍比較大。熱電偶有不同種類，有些熱電偶耐高溫，可以測量甚至超過2800℃的溫度，有些熱電偶因?yàn)槠涮厥獠馁|(zhì)耐低溫也很強(qiáng)大，可以測量-269℃的溫度，這樣可以應(yīng)用在很多領(lǐng)域，幫助我們測量到不同情況下的溫度。

 

熱電偶優(yōu)點(diǎn)三：熱電偶操作簡單，容易上手，效率高。熱電偶的結(jié)構(gòu)比較簡單，由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，安全可靠。

 

熱電偶優(yōu)點(diǎn)四：熱電偶比較穩(wěn)定，因?yàn)槠洳牧鲜怯帽容^貴的金屬材質(zhì)制成，因此其穩(wěn)定性也比較好，可以幫助我們更好的測量穩(wěn)定的溫度。

 

熱電偶有那么多優(yōu)點(diǎn)，所以它被人們所喜愛，不過我們在選擇熱電偶的時候要綜合考慮哦，這樣才能幫助我們更好的使用和提高我們的工作效率，更多有關(guān)于熱電偶的新鮮資訊，我們會定期更新。

 

熱電偶測溫范圍及優(yōu)缺點(diǎn)比較

 

S型熱電偶：鉑銠10-鉑熱電偶，溫度范圍0～1600℃，舊分度號LB-3。優(yōu)點(diǎn)：耐熱性、安定性、再現(xiàn)性良好及較優(yōu)越的精確度；耐氧化、耐腐濁性良好；可以做為標(biāo)準(zhǔn)使用。缺點(diǎn)：熱電動勢值小；在還元性氣體環(huán)境較脆弱(特別是氫、金屬蒸氣)；補(bǔ)償導(dǎo)線誤差大；價格高昂。

 

R型熱電偶：鉑銠13-鉑熱電偶，溫度范圍0～1600℃。優(yōu)點(diǎn)：耐熱性、安定性、再現(xiàn)性良好及較優(yōu)越的精確度；耐氧化、耐腐濁性良好；可以做為標(biāo)準(zhǔn)使用。缺點(diǎn)：熱電動勢值小；在還元性氣體環(huán)境較脆弱(特別是氫、金屬蒸氣)；補(bǔ)償導(dǎo)線誤差大；價格高昂。

 

B型熱電偶：鉑銠30-鉑銠6熱電偶，溫度范圍600～1800℃，舊分度號LL-2，自由端在0～50℃內(nèi)可以不用補(bǔ)償導(dǎo)線。優(yōu)點(diǎn)：適用1000℃以上至1800℃；在常溫環(huán)境下熱電動勢非常小，不需補(bǔ)償導(dǎo)線；耐氧化、耐腐濁性良好；耐熱性與機(jī)械強(qiáng)度較R型優(yōu)良。缺點(diǎn)：在中低溫域之熱電動勢極小，600℃以下測定溫度不準(zhǔn)確；熱電動勢值小；熱電動勢之直線性不佳；價格高昂。

 

K型熱電偶：鎳鉻-鎳硅熱電偶、鎳鉻-鎳鋁熱電偶，溫度范圍-200～1300℃。優(yōu)點(diǎn)：熱電動勢之直線性良好；1000℃以下耐氧化性良好；在金屬熱電偶中安定性屬良好。缺點(diǎn)：不適用于還元性氣體環(huán)境，特別是一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體；熱電動勢與貴金屬熱電偶相比較經(jīng)時變化較大；受短范圍排序之影響會產(chǎn)生誤差。

 

N型熱電偶：鎳鉻硅–鎳硅熱電偶，溫度范圍-270～1300℃。優(yōu)點(diǎn)：熱電動勢之直線性良好；1200℃以下耐氧化性良好；為K型之改良型，克服了K?型熱電偶在300～500℃之間由于鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動勢不穩(wěn)定和在800℃左右鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化而造成的熱電動勢不穩(wěn)定的不足。受Green?Rot(高溫腐蝕性)之影響較小，耐熱溫度較K型高。缺點(diǎn)：不適用于還元性氣體環(huán)境；熱電動勢與貴金屬熱電偶相比較經(jīng)時變化較大。

 

E型熱電偶：鎳鉻硅-康銅熱電偶，溫度范圍-270～1000℃。優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)有熱電偶中感度最佳者；與J熱電偶相比耐熱性良好；兩腳不具磁性；適于氧化性氣體環(huán)境；價格低廉。缺點(diǎn)：不適用于還元性氣體環(huán)境；稍具履歷現(xiàn)象。

 

J型熱電偶：鐵–康銅熱電偶，溫度范圍-210～1200℃。優(yōu)點(diǎn)：可使用于還元性氣體環(huán)境；熱電動勢較K熱電偶大20%；價格較便宜，適用于中溫區(qū)域。缺點(diǎn)：(＋)腳易生銹；再現(xiàn)性不佳。

 

T型熱電偶：銅-康銅熱電偶，溫度范圍-270～400℃。優(yōu)點(diǎn)：熱電動勢之直線性良好；低溫之特性良好；再現(xiàn)性良好、高精度；可使用于還元性氣體環(huán)境。缺點(diǎn)：使用溫度限度低；(＋)腳之銅易氧化；熱傳導(dǎo)誤差大。