温差热电偶(简称热电偶)是现在温度丈量中运用最遍及的传感器
之一，它具有结构简略、丈量规模宽、精确度高、热惯性小、输出信号为电压信号不需求鼓励等长处，可以用于流体、固体、固体壁面等各种不同测验丈量场合。
热电偶测温原理
当导电物质处于温度时，其电子或空穴会跟着温度梯度由高温区往低温区移动，由此发生的电荷堆积的现象称作热电效应，因热电效应发生的电动势称为热电动势。
假如选用两种电子密度同的导体连接成闭合回路，假如两头所在的温度不同，在该回路中就会发生热电动势，如下图所示。
在热电偶回路中接入第三种导体，只需该导体两头的温度相同，则整个热电偶回路中发生的总的热电势是不变的，这种现象称为中心导体效应，可以经过简略的推导得到。
由此，咱们得到了实践运用的热电偶原型如下图所示，选用两种不同金属相连构成测温点(一般称为“热端”)，另一端别离接铜线引到信号调度电路，热电偶金属和铜走线之间的两个接合点温度相同，为参阅点(一般称为“冷端”)。
在参阅点和发生的电压取决于丈量点和参阅点两处的温度，由前面所讲的热电偶丈量原理可以知道，在运用过程中需求知道参阅点的温度才干取得丈量点的精确温度读数。
热电偶的特色
1.长处
♦ 温度规模广，热电偶测温电路选用不同类型的热电偶，丈量规模可达-200 到+2500 ，适用于大多数实践的温度规模。
♦ 坚固经用，热电偶归于经用器材，抗振荡冲击功能好，适用于风险恶劣的环境。
♦ 呼应快，因为热电偶体积小，热容量小，热电偶对温度的呼应速度很快，尤其是在热门暴露的情况下。热电偶可在数百毫秒内对温度改变作出呼应。
♦ 无自身发热，因为热电偶不需求鼓励电源，不会自发热，不会因自发热而形成丈量差错。
2.缺陷
♦ 信号调度电路杂乱，将热电偶的直接输出电压转换成可用的温度读数，有必要进行很多的信号调度。一量处理不妥，就会引进差错，导致丈量精度下降。
♦ 精度低，除了因为构成热电偶的金属自身特性导致的热电偶内部固有不确定性外，热电偶丈量精度还依赖于冷端温度的丈量精度，因而热电偶的丈量精度一般在1 到2 。
♦ 抗噪功能差，因为热电偶直接输出电压信号量级较小，当丈量环境周围存在杂散电场或磁场时，或许会引起问题，依据运用环境的要求，或许需求采纳恰当的防护办法。
♦ 易受腐蚀，因为热电偶由两种不同的金属构成，在某些工况下，长期运用形成腐蚀，所以依据运用条件的不同，或许需求保护办法。
3.电路设计的难点
♦ 电压信号太弱，最常见的热电偶类型有J型，K型，T型，在室温下其灵敏度别离分
，这种弱小的信号在送入ADC之前需求进行较高增益的信号扩大(一般需求100倍左右)。一起，因为信号如此弱小，为防止被噪声吞没，一般选用低通滤波和差分输入扩大的扩大器来对信号进行处理。
♦ 参阅接合点温度补偿，要得到丈量端的绝对温度读数，需求对冷端温度进行丈量。冷端温度丈量一般运用别的一种可以输出绝对温度的传感器，如热电阻、热敏电阻、集成测温IC等，以冷端测温成果来对热电偶的测温成果进行补偿。
♦ 非线性校对，热电偶的输出成果在非线性十分严峻，在不同温度下灵敏度有很大差异，如下图为三种典型热电偶的温度特性曲线，在实践运用中需求对输出成果进行非线性校对。常用的非线性校对的办法有：模仿电路补偿、分段线性化、查表、高阶拟合等。
