熱電偶的測溫原理詳解

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℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶zui低可測到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢-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。

原理

1、熱電偶測溫基本原理是將兩種不同材料的導體或半導體焊接起來，構成一個閉合回路。由于兩種不同金屬所攜帶的電子數(shù)不同，

當兩個導體的二個執(zhí)著點之間存在溫差時，就會發(fā)生高電位向低電位放電現(xiàn)象，因而在回路中形成電流,溫度差越大，電流越大，

這種現(xiàn)象稱為熱電效應，也叫塞貝克效應。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。

所謂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，

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*、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*；

 ④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

5安裝尺寸應該盡量選用公制[中國標準]如螺紋：12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法蘭直徑95、105、115mm.

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，

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。

一般顯示、控制儀表都有溫度自動補償系統(tǒng)，不需要擔心。

儀表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接端的溫度一般不超過100℃，

這里需要特別說明一下：網(wǎng)絡上很多轉載的技術資料都講：補償導線與熱電偶連接端的溫度一般不超過100℃，其實，這個說法是錯誤的！

特殊工況下，可以選用熱電偶延長線，即導線材質和熱電偶電極材質一致的導線連接，比如：KX鎳鉻-鎳硅補償導線；

EX鎳鉻-康銅補償導線；JX鐵-康銅補償導線；TX銅-銅鎳補償導線都存不在這個問題，根據(jù)熱電偶的中間導體定律，

這種補償導線溫度不受限制。還有一些熱電偶比如：B分度的鉑銠30-鉑銠6，這種熱電偶沒有補償導線，在400度以下不計精度用普通雙芯銅線即可。