熱電偶的熱電勢(shì)與溫度關(guān)系

閱讀：6發(fā)布時(shí)間：2017/12/08

　　熱電偶溫度計(jì)屬于接觸式溫度測(cè)量?jī)x表。是根據(jù)熱電效應(yīng)即塞貝克效應(yīng)原理來(lái)測(cè)量溫度的，是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件。將不同材料的導(dǎo)體A、B接成閉合回路,接觸測(cè)溫點(diǎn)的一端稱為測(cè)量端（或工作端）,另一端稱為參比端（或自由端）。若測(cè)量端和參比端所處溫度t和t0不同,則在回路的A、B之間就產(chǎn)生一熱電勢(shì)EAB（t，t0）,這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)，即熱電效應(yīng)。EAB大小隨導(dǎo)體A、B的材料和兩端溫度t和t0而變,這種回路稱為原型熱電偶。在實(shí)際應(yīng)用中，將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測(cè)量端放到被測(cè)溫度t處，而將參比端分開(kāi)，用導(dǎo)線接入顯示儀表，并保持參比端接點(diǎn)溫度t0穩(wěn)定。顯示儀表所測(cè)電勢(shì)只隨被測(cè)溫度而t變化。

熱電偶溫度計(jì)的特點(diǎn)有：
　　
（1）測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50～+1600℃均可連續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶zui低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），zui高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。

（2）測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

（3）構(gòu)造簡(jiǎn)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(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。熱電偶是一種感溫元件,它能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)信號(hào),通過(guò)與電氣測(cè)量?jī)x表的配合,就能測(cè)量出被測(cè)的溫度。

在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)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(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。

根據(jù)熱電勢(shì)與溫度函數(shù)關(guān)系。可制成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度To=0℃的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。

從理論上講,任何兩種導(dǎo)體都可以配制成熱電偶,但實(shí)際上并不是所有材料都能制作熱電偶,故對(duì)熱電極材料必須滿足以下幾點(diǎn)：

（1）要求材料的電阻溫度系數(shù)要小,電阻率高,導(dǎo)電性能好,熱容量要小;復(fù)現(xiàn)性要好,便于大批生產(chǎn)和互換,便于制定統(tǒng)一的分度表;

（2）熱電偶材料受溫度作用后能產(chǎn)生較高的熱電勢(shì),熱電勢(shì)和溫度之間的關(guān)系呈線性或近似線性的單值函數(shù)關(guān)系;

（3）機(jī)械性能好,材質(zhì)均勻;

（4）能測(cè)量較高的溫度,并在較寬的溫度范國(guó)內(nèi)應(yīng)用,經(jīng)長(zhǎng)期使用后,物理、化學(xué)性能及熱電特性保持穩(wěn)定;

為了保證熱電偶可靠和穩(wěn)定地工作對(duì)熱電偶有如下要求：

（1）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;

（2）組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;

（3）保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

（4）兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路;