熱電偶的結(jié)構(gòu)及工作原理

　　導(dǎo)讀：熱電偶是一種感溫元件，熱電偶工作原理是什么呢？它是如何完成感溫這一功能的呢？本文將為您解答.

　　一、熱電偶-簡(jiǎn)介

　　熱電偶是一種常用的測(cè)溫元件，它可直接用于溫度的測(cè)量，并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，再通過二次儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、測(cè)量范圍廣、精度高、慣性小、輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等多種優(yōu)點(diǎn)，因此在溫度測(cè)量中的應(yīng)用極為廣泛。

　　另外，熱電偶還是一種有源傳感器，在測(cè)量時(shí)不需外加電源，使用極其方便，常用其來測(cè)量爐子、管道內(nèi)氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。

　　二、熱電偶分類

　　常用的熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。標(biāo)準(zhǔn)熱電偶指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，標(biāo)準(zhǔn)熱電偶具有與其配套的顯示儀表可供選用。而非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶指不滿足標(biāo)準(zhǔn)熱電偶條件的熱電偶，經(jīng)常體現(xiàn)為在使用范圍過數(shù)量級(jí)上不及標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，沒有統(tǒng)一分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量等。

　　熱電偶按固定裝置型式可分為無固定裝置式、螺紋式、固定法蘭式、活動(dòng)法蘭式、活動(dòng)法蘭角尺形式、錐形保護(hù)管式六種。

　　熱電偶按性能結(jié)構(gòu)方式可分為可拆卸式熱電偶、隔爆式熱電偶、鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶四種。

　　三、熱電偶結(jié)構(gòu)

　　熱電偶的外形因需要不同具有相當(dāng)大的差別，但其基本結(jié)構(gòu)卻大致相同，都是由熱電極、絕緣套保護(hù)管、接線盒等部分構(gòu)成，通常和顯示儀表、記錄儀表、電子調(diào)節(jié)器等儀器配套使用。

　　四、熱電偶工作原理

　　熱電偶是利用熱電效應(yīng)來進(jìn)行溫度測(cè)量的，熱電效應(yīng)是指兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路，當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)溫度不同時(shí)，就會(huì)在回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱之為熱電勢(shì)。我們將直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端或測(cè)量端，將不直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為冷端或補(bǔ)償端，將冷端與顯示儀表或其他配套儀器相連接，儀表上便會(huì)顯示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。

　　熱電偶產(chǎn)生的熱動(dòng)勢(shì)由兩部分組成，一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì)，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)。因此，熱電勢(shì)的大小僅與組成熱電偶的導(dǎo)體材料和兩接合點(diǎn)的溫度有關(guān)，而與熱電偶的形狀尺寸等參數(shù)無關(guān)。當(dāng)熱電偶兩電極材料固定后，熱電動(dòng)勢(shì)便是兩接合點(diǎn)溫度的函數(shù)差。