熱電偶的工作原理及常見種類

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，當接合點的溫度不同時，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，則進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。

二、熱電偶優(yōu)點：

熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件，具有如下特點：

① 測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

② 熱響應(yīng)時間快：熱電偶對溫度變化反應(yīng)靈敏。

③ 測量范圍大：熱電偶從 -40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫。

④性能可靠， 機械強度好。

⑤ 使用壽命長，安裝方便。

三、熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)：

（ 1 ）常用的熱電偶材料有： 

（ 2 ） 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：

熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護管；并與顯示儀表、記錄儀表或計算機等配套使用。在現(xiàn)場使用中根據(jù)環(huán)境，被測介質(zhì)等多種因素研制成適合各種環(huán)境的熱電偶。熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱 電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細分有耐 高溫?zé)犭娕迹湍犭娕?，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉(zhuǎn)窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高 溫?zé)犸L(fēng)爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶，鉑銠熱電偶等。

熱電偶實際上是一種能量轉(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：熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當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)；

2：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù) 的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫 度差的函數(shù)；

3：當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，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。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。當導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點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。