電偶的應用原理

熱電偶是工業(ye) 上常用的溫度檢測元件之一。其優(you) 點是：

①測量精度高。因熱電偶直接與(yu) 被測對象接觸，不受中間介質的影響。

②測量範圍廣。常用的熱電偶從(cong) -50~+1600℃均可邊續測量，某些特殊熱電偶最底可測到-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(liang) 種不同的金屬絲(si) 組成，而且不受大小和開頭的限製，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(liang) 種不同材料的導體(ti) 或半導體(ti) A和B焊接起來，構成一個(ge) 閉合回路。當導體(ti) A和B的兩(liang) 個(ge) 執著點1和2之間存在溫差時，兩(liang) 者之間便產(chan) 生電動勢,因而在回路中形成一個(ge) 大小的電流,這種現象稱為(wei) 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(wei) 標準熱電偶和非標準熱電偶兩(liang) 大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與(yu) 溫度的關(guan) 係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶，它有與(yu) 其配套的顯示儀(yi) 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(yu) 某些特殊場合的測量。

標準化熱電偶 我國從(cong) 1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產(chan) ，並標定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為(wei) 我國統一設計型熱電偶。

(2)熱電偶的結構形式 為(wei) 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(liang) 個(ge) 熱電極的焊接必須牢固；
② 兩(liang) 個(ge) 熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；
③ 補償(chang) 導線與(yu) 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(yu) 有害介質充分隔離。

3．熱電偶冷端的溫度補償(chang)

由於(yu) 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(yi) 表的距離都很遠，為(wei) 了節省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償(chang) 導線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控製室內(nei) ，連接到 儀(yi) 表端子上。必須指出，熱電偶補償(chang) 導線的作用隻起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控製室的儀(yi) 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(chang) 作用。因此，還需采用其他修正方法來補償(chang) 冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
在使用熱電偶補償(chang) 導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償(chang) 導線與(yu) 熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。