熱電偶的應用原理

上海自動化生產的熱電偶是工業上zui常用的溫度檢測元件之一。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℃均可邊續測量，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。
　　
　　1．熱電偶測溫基本原理
　　
　　將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖2-1-1所
　　
　　示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢,因而在
　　
　　回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工
　　
　　作的。
　　
　　2．熱電偶的種類及結構形成
　　
　　（1）熱電偶的種類
　　
　　常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家
　　
　　標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的熱電偶，它
　　
　　有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準
　　
　　化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。
　　
　　標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC標準生產，并S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。
　　
　　(2)熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結構要求如下：
　　
　　①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；
　　
　　②兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；
　　
　　③補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
　　
　　④保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。
　　
　　3．熱電偶冷端的溫度補償
　　
　　由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
　　
　　在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。