在电路中热电偶是种很常见从元器件，在日常日子中广泛用于轿车、家庭等范畴。那么关于它你了解多少呢？你知道热电偶的测温原理吗？本文讲为你揭晓一个实在的热电偶。
热电偶
热电偶（thermocouple）是温度丈量外表中常用的测温元件，它直接丈量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，经过电气外表（二次外表）转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需求而极不相同，可是它们的根本结构却大致相同，一般由热电极、绝缘套维护管和接线盒等首要部分组成，一般和显现外表、记载外表及电子调节器配套运用。
在工业生产过程中，温度是需求丈量和操控的重要参数之一。在温度丈量中，热电偶的运用极为广泛，它具有结构简略、制作便利、丈量规模广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多长处。别的，因为热电偶是一种有源传感器，丈量时不需外加电源，运用非常便利，所以常被用作丈量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。
热电偶作业原理
当有两种不同的导体或半导体A和B组成一个回路，其两头相互衔接时，只需两结点处的温度不同，一端温度为T，称为作业端或热端，另一端温度为T0 ，称为自在端（也称参阅端）或冷端，回路中将发作一个电动势，该电动势的方向和巨细与导体的资料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，发作的电动势则称为“热电动势” ［1］ 。
热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的触摸电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。
热电偶回路中热电动势的巨细，只与组成热电偶的导体资料和两接点的温度有关，而与热电偶的形状尺度无关。当热电偶两电极资料固定后，热电动势便是两接点温度t和t0。的函数差 ［1］ 。即
这一联系式在实践测温中得到了广泛运用。因为冷端t0安稳，热电偶发作的热电动势只随热端（丈量端）温度的改变而改变，即必定的热电动势对应着必定的温度。咱们只需用丈量热电动势的方法就可到达测温的意图 。
热电偶测温的根本原理是两种不同成份的原料导体组成闭合回路，
当两头存在温度梯度时，回路中就会有电流经过，此刻两头之间就存在电动势——热电动势，这便是所谓的塞贝克效应（Seebeck effect）。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为作业端，温度较低的一端为自在端，自在端一般处于某个安稳的温度下。依据热电动势与温度的函数联系，制成热电偶分度表；分度表是自在端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶回路中接入第三种金属资料时，只需该资料两个接点的温度相同，热电偶所发作的热电势将坚持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因而，在热电偶测温时，可接入丈量外表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。热电偶丈量温度时要求其冷端（丈量端为热端，经过引线与丈量电路衔接的端称为冷端）的温度坚持不变，其热电势巨细才与丈量温度呈必定的比例联系。若丈量时，冷端的（环境）温度改变，将严重影响丈量的精确性。在冷端采纳必定方法补偿因为冷端温度改变构成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与丈量外表衔接用专用补偿导线。
热电偶冷端补偿计算方法：
从毫伏到温度：丈量冷端温度，换算为对应毫伏值，与热电偶的毫伏值相加，换算出温度；
从温度到毫伏：丈量出实践温度与冷端温度，别离换算为毫伏值，相减後得出毫伏值，即得温度。
热电偶的测温原理剖析
1、2两点的温度不一起，回路中就会发作热电势，因而就有电流发作，电流表就会发作偏转，这一现象称为热 •电效应（塞贝克效应），产 生的电势、电流别离叫热电势、热电流。
热电偶温度计归于触摸式温度丈量外表。是依据热电效应即塞贝克效应原理来丈量温度的，是温度丈量外表中常用的测温元件。将不同资料的导体A、B接成闭合回路,触摸测温点的一端称丈量端,一端称参比端。若丈量端和参比端所在温度t和t0 不同,则在回路的A、B之间就发作一热电势EAB(t，t0 ),这种现象称为塞贝克效应，即热电效应。EAB巨细随导体A、B的资料和两头温度t和t0 而变,这种回路称为原型热电偶。在实践运用中，将A、B的一端焊接在一起作为热电偶的丈量端放到被测温度t处，而将参比端分隔，用导线接入显现外表，并坚持参比端接点温度t0安稳。显现外表所测电势只随被测温度而t改变。
热电偶测温条件
是一种感温元件，是一种一次外表，热电偶直接丈量温度。由2种不同成分原料的导体组成的闭合回路，因为原料不同，不同的电子密度发作电子分散，安稳均衡后就发作 了电势。当两头存在梯度温度时，回路中就会有电流发作，发作热电动势，温度差越大，电流就会越大。测得热电动势之后即可知道温度值。热电偶实践上是一种能量转换器，可将热能转换成电能。
热电偶的技术优势：热电偶测温规模宽，功能比较安稳；丈量精度高，热电偶与被测目标直触摸摸，不受中心介质的影响；热呼应时刻快，热电偶对温度改变反应灵敏；丈量规模 大，热电偶从-40~+ 1600℃ 均可接连测温；热电偶功能可靠， 机械强度好。运用寿命长，设备便利。
电偶必需是由两种性质不同但符合必定要求的导体（或半导体）资料构成回路。热电偶丈量端和参阅端之间必需有温差。
将两种不同资料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便发作电动势,因而在回路中构成一个巨细的电流,这 种现象称为热电效应。热电偶便是运用这一效应来作业的。
热电偶丈量方法
的热呼应时刻比较复杂，不同的实验条件会有不同的丈量成果，这是因为它受热电偶与周围介质的换热率影响，换热率高，则热呼应时刻就短。为了使热电偶产品的热呼应 时刻具有可比性，国家标准规则：热呼应时刻应在专用水流实验设备上进行。该设备的水流速度应坚持0.4±0.05m/s，初始温度在5-45℃的规模内，温度阶跃值为40-50℃。在实验 过程中，水的温度改变应不大于温度阶跃值的±1%。被试热电偶的置入深度为150mm或规划的置入深度（选其间较小值并在实验报告中注明）。
因为该设备比较复杂，现在只要极少数单位有这套设备，故国家标准中规则答应生产厂与用户洽谈，可选用其他实验方法，但所给数据有必要注明实验条件。
因为B型热电偶在室温邻近热电势很小，热呼应时刻不简单测出，因而国家标准规则可选用同标准的S型热电偶的热电极组件替换其本身的热电极组件，然后进行实验。
实验时应记载 热电偶 的输出改变至相当于温度阶跃改变50%的时刻T0.5，必要时可记载改变10%的热呼应时刻T0.1和改变90%的热呼应时刻T0.9。所记载的热呼应时刻，应是同一 实验至少三次测验成果的平均值，每次丈量成果关于平均值的违背应在±10%以内。此外，构成温度阶跃改变所需的时刻不该超越被测验 热电偶 的T0.5的非常之一。记载仪器或仪 表的呼应时刻不该超越被试热电偶的T0.5的非常之一。
热电偶的运用方法
正确运用热电偶不光能够精确得到温度的数值，确保产品合格，
并且还可节约热电偶的资料耗费，既节约资金又能确保产品质量。装置不正确，热导率和时刻滞后等差错，它们是热电偶在运用中的首要差错。
1、装置不妥引进的差错
如热电偶装置的方位及刺进深度不能反映炉膛的实在温度等，换句话说，热电偶不该装在太接近门和加热的当地，刺进的深度至少应为维护管直径的8～10倍；热电偶的维护套管与壁间的距离未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入，因而热电偶维护管和炉壁孔之间的空地运用耐火泥或石棉绳等绝热物质阻塞避免冷热空气对流而影响测温的精确性；热电偶冷端太接近炉体使温度超越100℃；热电偶的装置应尽或许避开强磁场和强电场，所以不该把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内避免引进搅扰构成差错；热电偶不能装置在被测介质很少活动的区域内，当用热电偶丈量管内气体温度时，有必要使热电偶逆着流速方向装置，并且充沛与气体触摸。
2、绝缘变差而引进的差错
如热电偶绝缘了，维护管和拉线板尘垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不只会引起热电势的损耗并且还会引进搅扰，由此引起的差错有时可达上百度。
3、热惰性引进的差错
因为热电偶的热惰性使外表的指示值落后于被测温度的改变，
在进行快速丈量时这种影响尤为杰出。所以应尽或许选用热电极较细、维护管直径较小的热电偶。测温环境答应时，乃至可将维护管取去。因为存在丈量滞后，用热电偶检测出的温度动摇的振幅较炉温动摇的振幅小。丈量滞后越大，热电偶动摇的振幅就越小，与实践炉温的不同也就越大。当用时刻常数大的热电偶测温或控温时，外表显现的温度尽管动摇很小，但实践炉温的动摇或许很大。为了精确的丈量温度，应当挑选时刻常数小的热电偶。时刻常数与传热系数成反比，与热电偶热端的直径、资料的密度及比热成正比，如要减小时刻常数，除添加传热系数以外，最有用的方法是尽量减小热端的尺度。运用中，一般选用导热功能好的资料，管壁薄、内径小的维护套管。在较精细的温度丈量中，运用无维护套管的裸丝热电偶，但热电偶简单损坏，应及时校对及替换。
4、热阻差错
高温时，如维护管上有一层煤灰，尘土附在上面，则热阻添加，阻止热的传导，这时温度示值比被测温度的真值低。因而，应坚持热电偶维护管外部的清洁，以减小差错。
结语
关于热电偶的相关介绍就到这了，期望本文能让你对热电偶有更全面的知道。
