热电偶测温原理

一直以来，热电偶都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来热电偶的相关介绍，详细内容请看下文。

一、热电偶测温原理

热电偶测温的原理基于塞贝克效应，这是一种物理现象，当两种不同材料的导体组成闭合回路时，如果两端的温度不同，就会在回路中产生热电动势，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这种效应来测量温度的。热电偶由两种不同材质的导体组成，其中一端(工作端或热端)的温度发生变化，另一端(自由端或冷端)保持恒定。当工作端和自由端之间的温度存在差异时，回路中就会产生电流，从而产生热电动势。这个热电动势的大小与导体的材料和两端的温度有关。通过测量这个热电动势，就可以间接地得出温度。

在实际应用中，为了提高测量的准确性和稳定性，通常需要对热电偶进行冷端补偿。这意味着在测量时，需要保持热电偶的自由端(冷端)的温度恒定，以避免由于环境温度变化而影响测量结果。

热电偶测温的优点是使用方便，可以快速测量不同温度范围的温度。它们广泛应用于工业、科研和实验室等领域。不同的热电偶类型使用不同的材料组合，以提供不同的温度读数和温度范围。例如，最常见的K型热电偶使用镍铬合金和镍铝合金，适用于-50°C到+1300°C的温度范围。

二、热电偶工作原理

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，当两个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工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，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。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。热电偶就是利用这一效应来工作的。

三、热电偶的使用寿命

热电偶的劣化是一个量变过程，对其定量很困难，它将随热电偶的种类、直径、使用温度、气氛和时间的不同而变化。热电偶的使用寿命是指热电偶劣化发展到超过允许误差。

①装配式热电偶的寿命

我国标准中仅对热电偶的稳定性有要求，即规定在某一温度下经200h使用前后热电动势的变化范围。但是，尚未发现对使用寿命有规定，只有在计量部门判定不合格时才停止使用。转包生产用的工作用廉金属热电偶一般只要求使用一次。在实际使用时，装配式热电偶通常有保护管，只有在特殊情况下才裸丝使用。因此，在多数场合下，保护管的寿命决定了热电偶寿命。对热电偶的实际使用寿命的判断，必须是通过长期收集、积累实际使用状态下的数据，才有可能给出较准确的结果。

②铠装热电偶的寿命

由于铠装热电偶有套管保护与外界环境隔绝，因此套管材质对铠装热电偶的寿命影响很大，必须根据用途选择热电偶丝及金属套管。当材质选定后，其寿命又随着铠装热电偶直径的增大而增加。铠装热电偶同装配式热电偶相比，虽有许多优点，但很容易发生劣化。

热电偶是在科研、工业生产中最常用的温度传感器，虽然结构简单，但是，使用中不注意仍然会产生较大测量误差。本文主要通过对使用中容易出现的问题，详细探讨了测温点的选择、热电偶的插入深度、响应时间及热辐射等产生误差的主要原因，并指出热电偶不均度、热电偶使用中应注意的问题，对提高测量精度，延长热电偶使用寿命有一定帮助。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对热电偶已经具备了初步的认识，最后的最后，祝大家有个精彩的一天。