熱電偶傳感器的工作原理以及結(jié)構(gòu)解析，你了解嗎？

隨著社會的快速發(fā)展，我們的熱電偶傳感器也在快速發(fā)展，那么你知道熱電偶傳感器的詳細(xì)資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細(xì)地了解有關(guān)的知識。

熱電偶是一種感溫元件，是一種儀表。它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號, 通過電氣儀表(二次儀表)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材質(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電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)。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。

熱電偶傳感器的結(jié)構(gòu)形式

常用熱電偶傳感器的基本結(jié)構(gòu)形式是熱電偶的結(jié)構(gòu)形式有普通熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶等。

1、普通熱電偶：普通熱電偶是工業(yè)上常用的，一般由熱電極、絕緣套管、保護(hù)管和接線盒組成。 普通熱電偶按其安裝的連接形式可分為固定螺紋連接、固定法蘭連接、活動法蘭連接和無固定裝置，光電開關(guān)有多種形式。

2、鎧裝熱電偶：鎧裝熱電偶也稱為套管熱電偶。它是熱電極、絕緣材料和金屬套管經(jīng)過拉伸后的牢固結(jié)合。其特點是可做薄可長，在使用過程中可根據(jù)需要隨意彎曲變形。鎧裝熱電偶的主要優(yōu)點是測溫端熱慣性小、動態(tài)響應(yīng)快、機(jī)械強(qiáng)度高、壽命長。它們可以安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備上，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)中。

3、薄膜熱電偶：薄膜熱電偶采用真空蒸發(fā)和化學(xué)鍍膜等工藝，將熱電偶材料沉積在絕緣基板上，形成金屬薄膜。熱電偶的測量端很細(xì)，所以熱慣性小，反應(yīng)速度快。常用于測量瞬時表面溫度和小面積溫度變化。溫度測量范圍為-200-300度。

熱電偶傳感器原理說明

熱電偶傳感器是業(yè)界最常用的接觸式溫度測量裝置。這是因為熱電偶具有性能穩(wěn)定、測溫范圍大、信號傳輸距離遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點。熱電偶可直接將熱能轉(zhuǎn)化為電信號，輸出直流電壓信號，便于顯示、記錄和傳輸。

兩個不同元件的導(dǎo)體(稱為熱電偶線或熱電極)在兩端連接成一個回路。當(dāng)兩個結(jié)點的溫度不同時，回路中就會產(chǎn)生電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。這種電動勢稱為熱電動勢。熱電偶使用此原理進(jìn)行溫度測量。其中，直接用于測量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端(又稱測量端)，另一端稱為冷端(又稱補(bǔ)償端);冷端與顯示 當(dāng)儀表或配套儀表連接時，顯示儀表會指出熱電偶產(chǎn)生的熱電勢。熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，將熱能轉(zhuǎn)化為電能，并利用產(chǎn)生的熱電勢來測量溫度。關(guān)于熱電偶的熱電勢，應(yīng)注意以下問題：

1：熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端的溫度函數(shù)差，不是熱電偶冷端和工作端的溫差;

2：熱電偶產(chǎn)生的熱電勢的大小。當(dāng)熱電偶的材料均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，而只與熱電偶材料的成分和兩端的溫差有關(guān);

3：當(dāng)確定熱電偶的兩種熱電偶線材時，熱電偶的熱電勢只與熱電偶的溫差有關(guān);如果熱電偶冷端溫度保持恒定，則熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的單值函數(shù)。兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接在一起，形成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個附著點1和2之間存在溫差時，兩者之間會產(chǎn)生電動勢，從而在熱釋電效應(yīng)中在回路中形成一個大小的電流。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶使用這種效應(yīng)來工作。

以上就是熱電偶傳感器的有關(guān)知識的詳細(xì)解析，需要大家不斷在實際中積累經(jīng)驗，這樣才能設(shè)計出更好的產(chǎn)品，為我們的社會更好地發(fā)展。