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熱電偶是什么？
熱電偶是一種感溫元件,它直接與被測介質(zhì)接觸，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號, 并通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。
熱電偶的工作原理
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度差時，導(dǎo)體發(fā)生電子流動，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。熱電偶就是用這種原理進行溫度測量的，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(zhì)的溫度。
當(dāng)一端（冷端或參考端）是特定的恒定的溫度，通常為 0℃, 而且另一端 （熱端或測量端）為未知溫度，后者的溫度就可以通過測量電動勢來進行測量。
這種由兩種不同材質(zhì)的金屬導(dǎo)體連接成的這樣一個封閉的回路就稱之為熱電偶。
塞貝克效應(yīng)
1820年代初期，塞貝克通過實驗方法研究了電流與熱的關(guān)系。1821年，塞貝克將兩種 不同的金屬導(dǎo)線連接在一起，構(gòu)成一個電流回路。他將兩條導(dǎo)線首尾相連形成一個結(jié)點，他突然發(fā)現(xiàn)，如果把其中的一個結(jié)加熱到很高的溫度而另一個結(jié)保持低溫的話，電路周圍存在磁場。他實在不敢相信，熱量施加于兩種金屬構(gòu)成的一個結(jié)時會有電流產(chǎn)生，這只能用熱磁電流或熱磁現(xiàn)象來解釋他的發(fā)現(xiàn)。在接下來的兩年里時間（1822～1823），塞貝克將他的持續(xù)觀察報告給普魯士科學(xué)學(xué)會，把這一發(fā)現(xiàn)描述為“溫差導(dǎo)致的金屬磁化”。
賽貝克的實驗儀器，加熱其中一端時，指針轉(zhuǎn)動，說明導(dǎo)線產(chǎn)生了磁場，其實塞貝克確實已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了熱電效應(yīng)，但他卻做出了錯誤的解釋，他認為導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場的原因，是溫度梯度導(dǎo)致金屬在一定方向上被磁化，而非形成了電流�？茖W(xué)學(xué)會認為，這種現(xiàn)象是因為溫度梯度導(dǎo)致了電流，繼而在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場。對于這樣的解釋，塞貝克十分惱火，他反駁說，科學(xué)家們的眼睛讓奧斯特（電磁學(xué)的先驅(qū)）的經(jīng)驗給蒙住了，所以他們只會用“磁場由電流產(chǎn)生”的理論去解釋，而想不到還有別的解釋。但是，塞貝克自己卻難以解釋這樣一個事實：如果將電路切斷，溫度梯度并未在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場。所以，多數(shù)人都認可熱電效應(yīng)的觀點，后來也就這樣被確定下來了。
熱電偶的注意事項
如前描述，熱電偶是一種“溫差傳感器”，只有在存在溫差時才產(chǎn)生毫伏信號 （電動勢），這不可避免的使得熱電偶導(dǎo)體的溫度被熱處理的和插入深度的環(huán)境溫度一致。因此，使用這樣一支已有溫度的熱電偶去測量另一個有不同的溫度差異的區(qū)域，這是不正確的。尤其，當(dāng)測量時的插入深度比前次淺時，將會導(dǎo)致很大的讀數(shù)錯誤，因為即使用已有溫度的熱電偶去測原本沒有溫度差的環(huán)境，也會出現(xiàn)原本不因有的電動勢，因此，應(yīng)避免使用同一支熱電偶去測量不同的區(qū)域。
通常情況下，熱電偶的壽命是不能預(yù)測也不能保證的，因為測溫環(huán)境多變，操作，安裝，腐蝕，震動，熱循環(huán)和溫度劇變等因素都將對其壽命產(chǎn)生影響。
熱電偶的特性
和其他溫度計比起來，工業(yè)熱電偶有如下特性：
1. 通過與被測物體的直接接觸來快速穩(wěn)定 地測溫。
2. 如果選擇適當(dāng)?shù)臒犭娕迹瑴y量范圍-270℃~2300℃。
3. 可以測量特殊點或小空間的溫度。
4. 自從發(fā)現(xiàn)溫度和電動勢（EMF)有關(guān)，調(diào)整，放大，控制，轉(zhuǎn)換和其他數(shù)據(jù)處理都很方便。
5. 和其他溫度傳感器比起來有更便宜的價格和更好的互換性。
6. 如果選用合適的保護套管，可提供最多功能和安全性的產(chǎn)品。
7. 堅固的構(gòu)造以及方便的安裝。
結(jié)構(gòu)和測量方法
通常，工業(yè)熱電偶是使用陶瓷來絕緣的，以防止熱電偶導(dǎo)體短路，然后插入保護套管
來避免與被測物直接接觸或直接暴露到測溫環(huán)境中去。例如：YAMARI的高溫礦石絕緣金屬鎧裝熱電偶由熱電偶導(dǎo)線，壓縮陶磁粉絕緣層和保護管組成一個柔韌的氣密的電纜形式的組裝結(jié)構(gòu)。測溫時參考端（冷端）應(yīng)該被保持或補償在一個恒定的溫度上（理想的是0度）。產(chǎn)生的電動勢（EMF）可以用簡單的電氣儀表測量，也可以轉(zhuǎn)化為多種數(shù)據(jù)處理信號供計算機使用。
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