熱電偶的工作原理

熱電偶的工作原理(熱電偶原理)

      什么叫熱電偶？這就要從熱電偶測溫原理說起，熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表，它直

接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號, 通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質

的溫度。

      熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時

,回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在Seebeck電動勢——熱電動勢，這就是所謂的

塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一

端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系, 制成熱

電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。

在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時, 只要該材料兩個接點的溫度相同, 熱電偶所產生的熱

電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測

量儀表, 測得熱電動勢后, 即可知道被測介質的溫度。 

  
熱電偶工作原理：

      兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不

同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電

偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也

稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示

儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。

       熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度，對

于熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個問題：

  1：熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差，而不是熱電偶兩端溫度差的函數；

  2 ：熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，

只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；

  3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有

關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。

常用的熱電偶材料有：