熱電偶的應用原理

熱電偶的應用原理
熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：
 ①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。
 ②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），zui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，構成一個閉合回路，如圖2-1-1所
 示。當導體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。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。所調(diào)用標準熱電偶是指國家
 標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統(tǒng)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范圍或數(shù)量級上均不及標準
 化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。
 標準化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC標準生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)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(wěn)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接要方便可靠；
 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
 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 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，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。