热电偶(thermocouple)工作原理

热电偶工作原理

向一段金属丝施加一个电压源时，电流从正端流向负端，金属丝发热，造成一部分能量损耗。托马斯·塞贝克在1821年发现的塞贝克效应则是一种反向现象：向一段金属丝应用某种温度梯度时，会产生一个电势。这就是热电偶的物理基础。

热电偶（thermocouple）是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过温度变送器转换成4-20mA信号引入到控制系统显示温度。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体A和B组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect）。

热电偶补偿导线时必须注意型号相配

由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0#0C时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100C。

热电偶是一种感温元件，是一次仪表。它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

热电偶是现代温度测量的一种必不可少的温度传感器，也是一种很简单﹑很普通的温度测量仪表，热电偶在使用过程的温度误差与产品维护都是一个现场面临的严重问题，如果使用不当就会造成直接经济损失，或者误报误判，热电偶在温度测量担当着不可或缺的角色，针对当前存在的问题，详细探讨影响测量误差的主要因素：

1、温度传感器插入深度﹑响应时间﹑热辐射及热阻抗等，指出热电偶丝不均质﹑铠装热电偶分流误差﹑K型热电偶的选择性氧化﹑K状态﹑使用气氛﹑绝缘电阻及热电偶劣化等在使用中应注意事项。

2、选型：现场有时在选型上面没有充分考虑到现场的实际需要，而是用理论的思维去选型，温度适应范围太大，或太小

3、材质的把控不确定

4、现场环境没有充分考虑

5、现场操作人员的技能