热电偶的主要特点及工作原理

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系允许误差并有统一的标准分度表的热电偶它有与其配套的显示仪表可供选用非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶一般也没有统一的分度表主要用于某些特殊场合的测量标准化热电偶中国从1988年1月1日起热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产并指定SBEKRJT七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶

主要特点

1装配简单更换方便

2压簧式感温元件抗震性能好

3测量精度高

4测量范围大（－200℃～1300℃特殊情况下－270℃～2800℃）

5热响应时间快

6机械强度高耐压性能好

7耐高温可达2800度

8使用寿命长

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