熱電偶(thermocouple)是利用溫差電現(xiàn)象制成的一種測(cè)溫元件,亦稱“溫差電偶”。[1]
熱電偶用于測(cè)量液體、氣體及固體表面的溫度[2],并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。熱電偶是一種重要的測(cè)溫元件,具有較為廣泛的測(cè)量范圍,且應(yīng)用原理相對(duì)簡(jiǎn)單,易于安裝,已經(jīng)在電力生產(chǎn)行業(yè)及其他各類工業(yè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用
熱電偶是最常用的溫度傳感器類型。它們用于工業(yè)、汽車和消費(fèi)應(yīng)用。熱電偶是自供電的,可以在很寬的溫度范圍內(nèi)工作,并且具有快速的響應(yīng)時(shí)間。
熱電偶是通過(guò)將兩條不同的金屬線連接在一起制成的。這會(huì)導(dǎo)致塞貝克效應(yīng)。塞貝克效應(yīng)是兩種不同導(dǎo)體的溫差在兩種物質(zhì)之間產(chǎn)生電壓差的現(xiàn)象。正是這種電壓差可以測(cè)量并用于計(jì)算溫度。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)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(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端(測(cè)量端為熱端,通過(guò)引線與測(cè)量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí),冷端的(環(huán)境)溫度變化,將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。與測(cè)量?jī)x表連接用專用補(bǔ)償導(dǎo)線。