热电偶的测量原理及基本准绳

　　热电温度记载仪常以热电偶作为测温元件.它普遍用来测量-200℃~1300℃范围内的温度，特殊状况下，可测至2800℃的高温或4K的低温.它具有构造简单，价钱廉价，准确度高，测温范围广等特性.由于热电偶将温度转化成电量进行检测，使温度的测量、控制、以及对温度信号的放大变换都很便当，适用于远间隔测量和自动控制。在接触式测温法中，热电温度计的应用普遍。

　　二、热电偶测温原理：

　　1.定义:由两种导体组合而成,将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶。2.测温原理:热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同资料的导体A和B串接成一个闭合回路，当两个接点1和2的温度不同时，假如T＞T0（如上图12-1热电效应），在回路中就会产生热电动势，在回路中产生一定大小的电流，此种现象称为热电效应。热电动势记为EAB，导体A、B称为热电极。接点1通常是焊接在一同的，测量时将它置于测温场所感受被测温度，故称为测量端（或工作端，热端）。接点2请求温度恒定，称为参考端（或冷端）。3.热电效应：导体A和B组成的热电偶闭合电路在两个接点处分别由eAB（T）与eAB（T0）两个接触电势，又由于T＞T0，在导体A和B中还各有一个温差电势。所以闭合回路总热电动势EAB（T,T0）应为接触电动势和温差电势的代数和，即：4.闭合回路总热电动势关于已选定的热电偶，当参考温度恒定时，总热电动势就变成测量端温度T的单值函数，即EAB（Ｔ,T0）=f（T）。这就是热电偶测量温度的根本原理。在实践测温时，必需在热电偶闭合回路中引入衔接导线和仪表。

　　三、有关热电偶测温的基本准绳

　　由一种均质导体组成的闭合回路，不管导体的横截面积，长度以及温度散布如何均不产生热电动势。假如热电偶的两根热电极由两种均质导体组成，那么，热电偶的热电动势仅与两接点的温度有关，与热电偶的温度散布无关；假如热电极为非均质电极，并处于具有温度梯度的温场时，将产生附加电势，假如仅从热电偶的热电动势大小来判别温度的上下就会惹起误差。1、均质导体定则:2、中间导体定则:在热电偶回路中接入第三种资料的导体，只需两端的温度相等，该导体接入就不会影响热电偶回路的总热电动势。依据这一定则，能够将热电偶的一个接点断开接入第三种导体，也能够将热电偶的一种导体断开接入第三种导体，只需每一种导体的两端温度相同，均不影响回路的总热电动势。在实践测温电路中，必需有衔接导线和显现仪器，若把衔接导线和显现仪器看成第三种导体，只需他们的两端温度相同，则不影响总热电动势。3、参考电极定则:两种导体A,B分别与参考电极C（或称规范电极）组成热电偶，假如他们所产生的热电动势为已知，A和B两极配对后的热电动势可用下式求得由此可见，只需晓得两种导体分别与参考电极组成热电偶时的热电动势，就能够根据参考电极定则计算出两导体组成热电偶时的热电动势。从而简化了热电偶的选配工作。由于铂的物理化学性质稳定，熔点高，易提纯，所以人们多采用高纯铂作为参考电极。