一熱電偶簡介

　　熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克seeback效應(yīng)，即兩種不同成分的導體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。

01熱電偶基本測溫原理

　　熱電偶測溫基本原理是將兩種不同材料的導體或半導體焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。由于兩種不同金屬所攜帶的電子數(shù)不同，當兩個導體的二個連接點之間存在溫差時，就會發(fā)生高電位向低電位放電現(xiàn)象，因而在回路中形成電流，溫度差越大，電流越大，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，也叫塞貝克效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

02熱電偶種類及結(jié)構(gòu)構(gòu)成

　　(1) 熱電偶的種類

　　常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。

　　標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。

　　(2) 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下：

　?、俳M成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

　?、趦蓚€熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路;

　?、垩a償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;

　?、鼙Ｗo套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

二熱電阻簡介

　　熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。

01熱電阻測溫原理及材料

　　熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。

02熱電阻的類型

　　(1) 普通型熱電阻

　　從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。

　　(2) 鎧裝熱電阻

　　鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，它的外徑一般為φ2--φ8mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：①體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后小;②機械性能好、耐振，抗沖擊;③能彎曲，便于安裝;④使用壽命長。

　　(3) 端面熱電阻

　　端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

　　(4)隔爆型熱電阻

　　隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla--B3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。

三熱電阻和熱電偶的差別

　　1. 雖然都是接觸式測溫儀表，但它們的測溫范圍不同，熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，幾種常見熱電偶的測量范圍如下：

熱電偶名稱型號	測量范圍
鉑銠30——鉑銠6（B型）	測量范圍
S型	300℃~1600℃（短期1800℃）
K型	-50℃~1000℃（短期1200℃）
XK型	-50℃~600℃（短期800℃）
E型	-40℃~800℃（短期900℃）

　　除了表中的幾種熱電偶，還有J型，T型等。熱電偶一般用于500度以上的較高溫度，因它們在低溫區(qū)時輸出熱電勢很小(查表可以看一下)，當電勢小時，對抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測量不準，還有，在較低的溫度區(qū)域，冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出，不易得到全補償。這時在中低溫度時，一般使用熱電阻測溫，范圍為-200℃～500℃，甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到1K左右的低溫)?，F(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100，在工業(yè)上也有用銅電阻，分度號為CU50和CU100，但測溫范圍較小，在-50℃～150℃之間，在一些特殊場合還有銦電阻，錳電阻。

　　1. 熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)。二次表是一個檢伏計或為了提高精度時使用電子電位差計。熱電阻是基于導體和半導體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的。

　　2. 由熱電偶測溫原理可知，只有在其冷端溫度恒定時，被測溫度才與熱電勢成單值函數(shù)關(guān)系。在實際使用中，就用一種熱電特性與相應(yīng)熱電偶特性相似的廉價的連接導線(也稱為補償導線)，使熱電偶冷端引伸到溫度相對恒定的地方(最好為0度)，如用銅--康銅做補償導線來引申鎳鉻---鎳硅熱電阻。因此，熱電偶到二次表延長線是兩根。熱電阻與二次表之間是用銅導線連接的，為了減小環(huán)境變化引起的測量誤差，一般均采用三線制接法，其中有兩根導線將熱電阻串聯(lián)于相鄰的兩個橋臂上，另一根導線是引來電源。使用時要求每根導線的電阻值與調(diào)整電阻之和都保證為5歐姆(±0.01)。

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