熱電偶電路及其原理介紹

　　一、熱電偶介紹：
　　
　　熱電偶屬于接觸式溫度測量儀表是工業生產中zui常用的溫度檢測儀表之一。
　　
　　二、熱電偶工作原理：
　　
　　熱電偶是一種感溫元件，它把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的均質導體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在Seebeck電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，只要該材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測溫時，可接入測量儀表,測得熱電動勢后,即可知道被測介質的溫度。
　　
　　三、熱電偶優點：
　　
　　熱電偶是工業中常用的溫度測溫元件，具有如下特點：
　　
　　①測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質的影響。
　　
　　②熱響應時間快：熱電偶對溫度變化反應靈敏。
　　
　　③測量范圍大：熱電偶從-40~+1600℃均可連續測溫。
　　
　　④性能可靠，機械強度好。
　　
　　⑤使用壽命長，安裝方便。
　　
　　四、熱電偶的種類及結構：
　　
　　（1）熱電偶的種類
　　
　　熱電偶有K型（鎳鉻-鎳硅）WRN系列，N型（鎳鉻硅-鎳硅鎂）WRM系列，E型（鎳鉻-銅鎳）WRE系列，J型（鐵-銅鎳）WRF系列，T型（銅-銅鎳）WRC系列，S型（鉑銠10-鉑）WRP系列，R型（鉑銠13-鉑）WRQ系列，B型（鉑銠30-鉑銠6）WRR系列等。
　　
　　（2）熱電偶的結構形式：
　　
　　熱電偶的基本結構是熱電極，絕緣材料和保護管；并與顯示儀表、記錄儀表或計算機等配套使用。在現場使用中根據環境，被測介質等多種因素研制成適合各種環境的熱電偶。熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環境細分有耐高溫熱電偶，耐磨熱電偶，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環硫化床用熱電偶，水泥回轉窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫熱風爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶，鉑銠熱電偶等。
　　
　　熱電偶也叫溫差電偶，是zui早出現的一種熱電探測器件。其工作原理是溫差電效應。例如，由兩種不同的導體材料構成的接點，在接點處可產生電動勢。這個電動勢的大小和方向與該接點處兩種不同的導體材料的性質和兩接點處的溫差有關。如果把這兩種不同的導體材料接成回路，當兩個接頭處溫度不同時，回路中即產生電流。這種現象稱為溫差電效應或塞貝克效應。構成溫差電偶的材料，既可以是金屬，也可以是半導體。在結構上既可以是線、條狀的實體，也可以是利用真空沉積技術或光刻技術制成的薄膜。實體型的溫差電偶多用于測溫，薄膜型的溫差電堆（由許多個溫差電偶串聯而成）多用于測量輻射，例如，用來標定各類光源，測量各種輻射量，作為紅外分光光度計或紅外光譜儀的輻射接收元件等。
　　
　　電路中，相隔兩點間存在溫差的閉合電路稱為熱電偶電路。　　
　　熱電偶應用實例
　　
　　熱電偶電路一般可以測量溫度，也可以作為傳感器用。當外界溫度改變時，可以進行一些控制。比如說控制水溫，氣溫等。
　　
　　熱電偶溫度計的優點
　　
　　熱電偶是工業上zui常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克（seeback）效應,即兩種不同成分的導體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內產生熱電流的物理現象。其優點是：
　　
　　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℃均可連續測量，某些特殊熱電偶zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），zui高可達+2800℃（如鎢-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