熱電偶的測(cè)溫原理

摘要：

通過(guò)對(duì)金屬的接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，

從根源來(lái)

闡述熱電偶的工作原理，

并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)簡(jiǎn)化。

從而系統(tǒng)地解釋了熱電偶的輸入量

（溫度）和輸出量（電流，電壓）的線性關(guān)系。以及熱電偶的選型要求，和材料

性能。

關(guān)鍵詞：

熱電效應(yīng)、電動(dòng)勢(shì)、選型、材料；

溫度測(cè)量是通過(guò)某些測(cè)溫物質(zhì)的各種物理性能變化，

例如固體的

尺寸

,

密度

,

硬度

粘度

,

電導(dǎo)率

,

熱輻射等的變化來(lái)判斷被測(cè)物體的溫度。

在許多測(cè)量方法中，

熱電

偶測(cè)溫的應(yīng)用為zui廣泛之一。

主要優(yōu)點(diǎn)：

①接觸式測(cè)溫，準(zhǔn)確度較高；②結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便；③測(cè)量范圍廣：

-

150oC

----

1600oC，采用特殊材料時(shí)

可達(dá)

2800oC。④熱容量小，響應(yīng)速度快，熱電極不受形狀限制

定義：導(dǎo)體

A

，

B

為熱電極；

測(cè)溫結(jié)點(diǎn)處在

T

溫度場(chǎng)下為測(cè)量端，或工

作端，熱端。

結(jié)點(diǎn)處在

To

溫度場(chǎng)下為參考端，或自由端，冷端。

1.2  

熱電偶中的電勢(shì)

1.2.1

接觸電勢(shì)（伯爾帖電勢(shì)）

互相接觸的兩種金屬導(dǎo)體內(nèi)部因自由電子密度不同，當(dāng)接觸時(shí)兩種導(dǎo)體

在接觸界面上會(huì)發(fā)生電子擴(kuò)散。電子擴(kuò)散的速率與自由電子的密度及金屬所