熱電偶原理

兩種不同成份的導體（稱爲熱電偶絲材或熱電極）兩端👩‍🍼接😵‍💫合成回路，當兩個接合點的溫度不同時，在回路中就會産生電👽動勢，這種現象稱爲 熱電效應 ，而這種電動勢稱爲熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱爲測量端），另一端叫做冷端（也稱爲補償端）；冷端與顯🧑🏾‍🎄示儀表或配套儀表🧎🏻‍♀️‍➡️連接，顯示儀表會指出熱電偶所産生的熱電勢。

熱電偶産生的熱電動勢。其大小僅與熱電極材料及兩👾端溫度有關，與熱電極長度、直徑無關。

 

熱電偶回路中熱電動勢的大小，隻與組成熱電偶的導體材料和兩接點的溫度有關，而與熱電偶的形狀尺寸無關🧑🏾‍🎄。當熱🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻電偶🤶🏾兩電極材料固定後，熱電動勢便是兩接⛹🏻‍♀️點溫度 t 和 t0 。的函數差   。

 

這一關系式在實際測溫中得到了廣泛應用。因爲冷端 t0 恒定，熱電偶産生的熱電動勢隻 随熱端 ( 測量端 ) 溫度的變化而變化，即一定的熱電動勢對應着一定的😁溫👽度。我們隻要用測量熱電動勢的方法就可達到測溫^的目的 ^[1]    。

 

 

當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過👨‍🦰，此時兩端🧛🏾‍♀️之間就存在電動勢 —— 熱電動勢，這就是所謂的 塞貝克效應 (Seebeck effect ）。兩種不同成份的均質導體爲熱電極，溫度較高的一端爲工👽作端，溫度較低的一端爲自由端，自由端👩‍🍼通常處于某個恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系🧜🏼‍♂️，制成熱電偶分👺度表； 分度表 是自由端溫度在 0 ℃ 時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。

 

在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，隻要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所産生的熱 電勢 将保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入 測量儀表 ，測得熱電動勢後，即可知道被測介質的溫度。熱電偶測量溫度時要求其冷端（測量端爲熱端，通過引線與 測量電路 連接的端稱爲冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量😈溫度呈一定的比例關系。若測量時，冷端的（環境）溫度😁變化🙆🏿，将嚴重影響測量的準确性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的影響稱🔞爲熱電偶的冷端補償正常。與 測量儀表 連接用補償導線。

 

熱電偶冷端補償計算方法：

從毫伏到溫度：測量冷端溫度，換算爲對應毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度；

從溫度到毫伏：測量出實際溫度與冷端溫度，分别換🧛🏾‍♀️算✍🏻爲毫伏值，相減後得出毫伏值，即得溫度。