熱電偶電路及其原理介紹

一、熱電偶介紹：
熱電偶屬于接觸式溫度測量儀表是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的溫度檢測儀表之一。

二、熱電偶工作原理：
熱電偶是一種感溫元件 , 它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號 , 通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路 , 當(dāng)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 Seebeck 電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端， 溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)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 , 只要該材料兩個接點(diǎn)的溫度相同 , 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，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 , 測得熱電動勢后 , 即可知道被測介質(zhì)的溫度。

三、熱電偶優(yōu)點(diǎn)：
熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件，具有如下特點(diǎn)：
① 測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
② 熱響應(yīng)時間快：熱電偶對溫度變化反應(yīng)靈敏。
③ 測量范圍大：熱電偶從 -40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫。
④性能可靠， 機(jī)械強(qiáng)度好。
⑤ 使用壽命長，安裝方便。
四、熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)：
（ 1 ）熱電偶的種類
熱電偶有 K 型（鎳鉻 - 鎳硅） WRN 系列， N 型（鎳鉻硅 - 鎳硅鎂） WRM 系列， E 型（鎳鉻 - 銅鎳） WRE 系列， J 型（鐵 - 銅鎳） WRF 系列， T 型（銅 - 銅鎳） WRC 系列， S 型（鉑銠 10- 鉑） WRP 系列， R 型（鉑銠 13- 鉑） WRQ 系列， B 型（鉑銠 30- 鉑銠 6 ） WRR 系列等。
（ 2 ）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：
熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護(hù)管；并 與顯示儀表、記錄儀表或計(jì)算機(jī)等配套使用。在現(xiàn)場使用中根據(jù)環(huán)境，被測介質(zhì)等多種因素研制成適合各種環(huán)境的熱電偶。 熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細(xì)分有耐 高溫?zé)犭娕迹湍犭娕?，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉(zhuǎn)窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫?zé)犸L(fēng)爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶，鉑銠熱電偶等。

熱電偶也叫溫差電偶，是最早出現(xiàn)的一種熱電探測器件。其工作原理是溫差電效應(yīng)。例如，由兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成的接點(diǎn)，在接點(diǎn)處可產(chǎn)生電動勢。這個電動勢的大小和方向與該接點(diǎn)處兩種不同的導(dǎo)體材料的性質(zhì)和兩接點(diǎn)處的溫差有關(guān)。如果把這兩種不同的導(dǎo)體材料接成回路，當(dāng)兩個接頭處溫度不同時，回路中即產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象稱為溫差電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng)。 構(gòu)成溫差電偶的材料，既可以是金屬，也可以是半導(dǎo)體。在結(jié)構(gòu)上既可以是線、條狀的實(shí)體，也可以是利用真空沉積技術(shù)或光刻技術(shù)制成的薄膜。實(shí)體型的溫差電偶多用于測溫，薄膜型的溫差電堆（由許多個溫差電偶串聯(lián)而成）多用于測量輻射，例如，用來標(biāo)定各類光源，測量各種輻射量，作為紅外分光光度計(jì)或紅外光譜儀的輻射接收元件等。
　　電路中，相隔兩點(diǎn)間存在溫差的閉合電路稱為熱電偶電路。

熱電偶應(yīng)用實(shí)例
　　熱電偶電路一般可以測量溫度，也可以作為傳感器用。當(dāng)外界溫度改變時，可以進(jìn)行一些控制。比如說控制水溫，氣溫等。

　　熱電偶溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
　　熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是：
　?、贉y量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
　?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。
　?、蹣?gòu)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(hù)套管，用起來非常方便