热电偶工作原理

　　两种不同成份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势。如果热电偶的测量端(感受被测温度的端叫测量端与参比端(处于已知温度的端叫参比端或叫冷端存有温差时,显示仪表将会显示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。

　　热电偶的热电势将随着测量端温度的升高而增加,热电势的大小只和热电偶导体材质和两端的温度有关,与热电极的长度、直径无关。

　　热电偶测温是基于热电效应这一物理现象实现的。用两种不同的金属导线A、B焊接而成的闭合回路称为“热电偶”。当它的两个接点1、2的温度t1、t2不同时,回路中将产生热电动势,简称热电势,这种现象称为“热点效应”。热电势的大小与两接点的温度差(t2—t1和组成回路的导线材料有关。对于给定的热电偶,则只与两接点的温差有关。如果保持t1不变(t1=0℃,那么热电势只与t2有关。t2越大,热电势越大,且有确定的关系。只要用电位差计G测出回路中的热电势,就可以通过热电势与温度的关系球出被测温度t2。

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　　理论上,任何两种不同的金属导线均可组成热电偶,但实际上为了使热电偶回路有较大的热电势,能耐高温,而且热电势与温度基本上呈线性关系,通常采用下列金属或合金导线配对组成热电偶热电偶的电极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,如图1—2所示。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,表1—1中给出了每种热电偶电极的极性。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。