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热电偶的工作道理及结构




一、什么是热电偶
      热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶作业道理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两头衔接成回路,如两衔接端温度不同,则在回路内发生热电流的物理现象。
二、热电偶测温基本道理
     热电偶是一种感温元件,是一次外表,它直接丈量温度,并把温度信号转换成热电动势信号, 再经过电气外表(二次外表)转换成被测介质的温度。
      热电偶测温的基本道理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,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。
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恒定的温度下。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, 热电偶所发生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 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。
 当导体A和B的两个固执点1和2之间存在温差时,两者之间便发生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶便是使用这一效应来作业的。
      两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两头接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会发生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶便是使用这种道理进行温度丈量的,其间,直接用作丈量介质温度的一端叫做作业端(也称为丈量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显现外表或配套外表衔接,显现外表会指出热电偶所发生的热电势。
      热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所发生的热电势丈量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:
1:热电偶的热电势是热电偶两头温度函数的差,而不是热电偶两头温度差的函数;
2 :热电偶所发生的热电势的大小,当热电偶的资料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶资料的成份和两头的温差有关;
3:当热电偶的两个热电偶丝资料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是作业端温度的单值函数。



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