热电偶的工作原理

　　热电偶的工作原理就是利用两种不同的材料组成的闭合电路；当2端的温度不同时，就会有电流产生；再通过测量仪表，就可以轻松的获得介质的温度。

　　铂铑热电偶WR系列工业用铂铑热电偶又叫贵金属热电偶，它作为温度测量传感器，通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用，组成过程控制系统，用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽和气体介质以及固体表面等温度。

　　铂铑热电偶是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存在有温差时，显示仪表将会批示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。 铂铑热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长，它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关、与热电极的长度、直径无关。 各种铂铑热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要业盐浴炉等测温！

　　热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克（seeback）效应，即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。

　　作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一～热电偶，与铂热电阻一起，约占整个温度传感器总量的60%，热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中-40～1800℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度。

　　其优点是：

　　①测量精度高；②测量范围广；③构造简单，热电偶使用方便。

　　热电偶测温基本原理

　　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， 再通过电气仪表（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。

　　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。

　　热电偶回路的几个性质：

　　（1）用两种相同材料组成的热电偶，无论两个接点温度如何，热电偶回路中电势均为零。

　　（2）热电偶两接点温度相同时，无论热电偶电极材料是否相同，热电偶回路中电势均为零。

　　（3）热电偶所产生的热电势的大小与热电偶电极的几何形状（如长短、粗细等）无关，与热电极中间温度分布无关

　　热电偶的电极A、B两接点通常用电弧焊、电熔焊、锡焊等焊接在一起。焊点要求圆滑、直径小、接触好、牢固，增强热电偶的灵敏度和耐用性。测温时，接点1放在盛有冰水混合物的冰瓶中，维持接点1的温度恒为零摄氏度，称为参比端（或冷端）。接点2置于待测温度场中，或焊接在被测物体的表面上，称为测量端（或热端）。回路中接入测量热电势的仪表G（通常使用电位差计或数字电压表），测出电路中的热电势，再由热电势与温度的关系曲线或表格查出被测温度。

　　热电偶测温线路有两种接法。t1为冷端，t2为热端，A、B为热电偶的正负极，热电偶电极的极性由每种热电偶电极的材料决定，C为第三种仪表导线，测温度时要求仪表导线与热电偶电极的两接点温度相同，否则会影响热电势的数值。