温度丈量运用中有多种类型的变送器,热电偶是最常用的一种,可广泛用于轿车、家庭等运用领域。
本文首要是关于热电偶测温及其温度核算的相关介绍，并侧重描绘了热电偶的测温原理。
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。
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，其两头彼此衔接时，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）温度的改动而改动，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办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）温度改动，将严重影响丈量的精确性。在冷端采纳必定办法补偿因为冷端温度改动形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。
热电偶冷端补偿核算办法：
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。
各种类型的热电偶温度怎么核算
一、S型热电偶：铂铑10-铂热电偶，温度规模0～1300℃；长处：1、耐热性、安定性、再现性杰出及较优胜的精确度； 2、耐氧化、耐腐浊性杰出； 3、能够做为规范运用。 缺陷：1、热电动势值小，补偿导线差错大； 2、价格昂扬； 3、在还元性气体环境较软弱。（特别是氢、金属蒸气）
二、R型热电偶：铂铑13-铂热电偶，温度规模0～1300℃； 长处：1、耐热性、安定性、再现性杰出及较优胜的精确度； 2、耐氧化、耐腐浊性杰出； 3、能够做为规范运用。 缺陷：1、热电动势值小，补偿导线差错大； 2、在还元性气体环境较软弱（特别是氢、金属蒸气）； 4、价格比S分度昂扬。
三、B型热电偶：铂铑30-铂铑6热电偶，温度规模0～1600℃； 长处：1、耐氧化、耐腐浊性杰出； 2、在常温环境下热电动势十分小，不需补偿导线； 3、耐热性与机械强度较R型优秀。 缺陷：1、在中低温域之热电动势极小，600℃以下测定温度不精确； 2、热电动势值小，热电动势之直线性欠安； 3、价格比S分度还要贵；
四、K型热电偶：镍铬-镍硅热电偶，温度规模0～1300℃； 长处：1、热电动势之直线性杰出； 2、1000℃以下耐氧化性杰出； 3、在金属热电偶中安定性属杰出。 缺陷：1、热电动势与贵金属热电偶比较较时改动较大； 2、不适用于还元性气体环境； 3、受短规模排序之影响会发作差错。
五、N型热电偶：镍铬硅–镍硅热电偶，温度规模-270～1300℃； 长处：1、1200℃以下耐氧化性杰出。 2、热电动势之直线性杰出。 缺陷：1、不适用于还元性气体环境 2、热电动势与贵金属热电偶比较较时改动较大。
六、E型热电偶：镍铬硅–康铜热电偶，温度规模-270～1000℃ 长处：1、热电偶中感度最好； 2、与J热电偶比较耐热性杰出； 3、适于氧化性气体环境。 4、价格低廉 缺陷：不适用于还元性气体环境
七、J型热电偶：铁–康铜热电偶，温度规模-210～1000℃； 长处：1、可运用于还元性气体环境 2、热电动势较K热电偶大20%。 3、价格较廉价，适用于中温区域。 缺陷：易生锈，再现性欠安。
八、T型热电偶：铜–康铜热电偶，温度规模-270～400℃； 长处：1、热电动势之直线性杰出。 2、低温之特性杰出 3、再现性杰出、高精度。 缺陷：1、运用温度极限低。 2、热传导差错大。
九、PT100型热电阻：铂电阻，温度规模-200～500℃； 铂资料的长处是化学安稳性好、本领高温，简略制得纯铂，它的缺陷是：在复原介质中，特别是在高温下很简略被从氧化物中复原出来的蒸汽所沾污，使铂丝变脆，并改动电阻与温度之间的联系。
十、Cu50型热电阻：铜电阻，温度规模-50～100℃： 铜热电阻的价格廉价，线件度好，工业上在-50– 100℃规模内运用较多。铜电阻怕湿润，易被腐蚀，熔点亦低。
热电偶温度核算
当热电偶与补偿导线衔接处温度高于操控室温度时 补偿导线补偿电势正应该热电偶发作热电势【加上】补偿导线发作补偿电势接反了相当于加上了负值会使指示偏低；
当热电偶与补偿导线衔接处温度低于操控室温度时 补偿导线补偿电势负应该热电偶发作热电势【减去】补偿导线发作补偿电势接反了相当于减去了负值会使指示偏高；
当热电偶与补偿导线衔接处温度等于操控室温度时补偿导线补偿电势零对丈量没有影响
E=Ek(t,tc)-Ek(tc,t0)+Ek(t0,0)
=12.029-2.023-(2.023-0.798)+0.798
=9.759mV
查表可得温度约为240。C
热电偶测温原理
1、2两点的温度不一同，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的一端焊接在一同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改动。
在1821年德国医师塞贝克在试验中发现热电效应以来，经珀尔帖、汤姆逊以及开尔文等科学家的很多研讨，热电效应理论得到了不断的开展，并日趋完善。热电偶是热电效应的详细运用之一，它在温度丈量中得到了广泛的运用，热电偶具有结构简略、简略制作、运用方便和丈量精度高级长处。可用于快速测温、点温丈量和外表丈量等，可是热电偶也存在着缺乏的当地，如运用的参阅端温度有必要安稳，否则将曲解丈量成果；在高温或长期运用中，因受被测介质或气氛的效果（如氧化、复原等）而发作劣化，下降运用寿命。尽管如此，热电偶仍在工业生产和科研活动中起着无足轻重的效果。下面咱们从三个热电效应的论述中来评论热电偶的测温原理。
一、塞贝克效应和塞贝克电势
热电偶为什么能用来丈量温度呢？这便是从热能和电能的彼此转化的热电现象说起。在1821年，塞贝克经过试验发现一对异质金属A、B组成的闭合回路（如图1-1）中，假如对接点a加热，那么，a,b两接点的温度就会不同，温度不同，就会有电流发作，使得接在电路中的电流表发作偏转。这一现象如今称为温差电效应或塞贝克效应，相应的电势称为温差热电势或塞贝克电势，它在热电偶回路中发作的电流称为热电流。Ａ、Ｂ称为热电极，接点a是用焊接的办法衔接一同的，测温时，将它置于被测温度场中，称为丈量端或许作业端，接点b一般要求安稳在某一温度称为参阅端或自在端。
3．热电偶冷端的温度补偿因为 热电偶的资料一般都比较宝贵（特别是选用贵 金属时），而测温点到外表的间隔都很远，为了节约热 电偶资料，下降成本，一般选用补偿导线把热电偶的冷 端（自在端）延伸到温度比较安稳的操控室内，衔接到 外表端子上。有必要指出，热电偶补偿导线的效果只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到操控室的外表端子上，它本身并不能消除冷端温度改动对测温的影响，不起补偿效果。因而，还需选用其他批改办法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在运用热电偶补偿导线时有必要留意类型般配，极性不能接错，补偿导线与热电偶衔接端的温度不能超过100℃。
在运用热电偶补偿导线时有必要留意类型般配，极性不能接错，补偿导线与热电偶衔接端的温度不能超过100℃。冷端温度补偿器的类型应与热电偶的类型相符,并在规则温度规模内运用; 冷端温度补偿器与热电偶衔接时极性不能接错; 依据补偿器的平衡点温度调整外表起始点,使指针指示在平衡点温度; 具有主动补偿组织的显现外表不装置补偿器;补偿器有必要定时查看和检定。
温度补偿
因为热电偶的资料一般都比较宝贵（特别是选用贵金属时），
而测温点到外表的间隔都很远，为了节约热电偶资料，下降成本，一般选用补偿导线把热电偶的冷端（自在端）延伸到温度比较安稳的操控室内，衔接到外表端子上。有必要指出，热电偶补偿导线的效果只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到操控室的外表端子上，它本身并不能消除冷端温度改动对测温的影响，不起补偿效果。因而，还需选用其他批改办法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在运用热电偶补偿导线时有必要留意类型般配，极性不能接错，补偿导线与热电偶衔接端的温度差不能超过100℃。
结语
关于各种类型的热电偶温度怎么核算相关介绍就到这了，期望经过本文能让你对热电偶有更全面的知道。
