熱電偶工作原理

熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。其優點是：

①測量精度高。因熱電偶直接與被測物件接觸，不受中間介質的影響。

②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。

③構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

1．熱電偶測溫基本原理

將兩種不同材料的導體或半導體a和b焊接起來，構成乙個閉合迴路。當導體a和b的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢,因而在迴路中形成乙個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

2．熱電偶的種類及結構形成

（1）熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所呼叫標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用於某些特殊場合的測量。

標準化熱電偶

我國從2023年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按iec國際標準生產，並指定s、b、e、k、r、j、t（即分度號）七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。

(2)熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結構要求如下：

①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；

②兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；

③補償導線與熱電偶自由端的連線要方便可靠；

④保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

3．熱電偶冷端的溫度補償

由於熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是採用***時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常採用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室內，連線到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需採用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。

在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連線端的溫度不能超過100℃。

例如：s型熱電偶）鉑銠10-鉑熱電偶

鉑銠10-鉑熱電偶（s型熱電偶）為***熱電偶。偶絲直徑規定為0.5mm，允許偏差-0.

02mm，其正極（sp）的名義化學成分為鉑銠合金，其中含銠為10%，含鉑為90%，負極（sn）為純鉑，故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長期最高使用溫度為1300℃，短期最高使用溫度為1600℃。

s型熱電偶在熱電偶系列中具有準確度最高，穩定性最好，測溫溫區寬，使用壽命長等優點。它的物理，化學效能良好，熱電勢穩定性及在高溫下抗氧化效能好，適用於氧化性和惰性氣氛中。由於s型熱電偶具有優良的綜合性能，符合國際使用溫標的s型熱電偶，長期以來曾作為國際溫標的內插儀器，「its-90」雖規定今後不再作為國際溫標的內查儀器，但國際溫度諮詢委員會（cct）認為s型熱電偶仍可用於近似實現國際溫標。

s型熱電偶不足之處是熱電勢，熱電勢率較小，靈敏讀低，高溫下機械強度下降，對汙染非常敏感，***材料昂貴，因而一次性投資較大。

熱電偶工作原理

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熱電偶的工作原理是什麼

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