一、热电偶的简介

热电偶是一种常用的测温元件，具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小、输出信号便于远传等多种优点。在温度测量中应用极为广泛，它能直接用于温度测量，并将温度信号转换为热电动势信号，再通过二次仪表转换成被测介质的温度。

二、热电偶的工作原理

热电偶的工作原理基于热电效应，即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。热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。当热电偶两电极材料固定后，热电动势便是两接点温度的函数差。因为冷端温度恒定，热电偶产生的热电动势只随热端（测量端）温度的变化而变化，通过测量热电动势的方法即可达到测温的目的。

热电偶的分度号常见的热电偶分度号有：

1. 铂铑10－铂热电偶（分度号S），其测温范围为0～1600℃。

2. 铂铑30－铂铑6热电偶（分度号为B），其测温范围为0～1700℃。

3. 镍铬－镍硅热电偶（分度号为K），其测温范围为—200～+1200℃。

4. 镍铬－康铜热电偶（分度号为E），其测温范围为—200～+900℃。

热电偶的测温参数

1. 温差与输出关系国际标准如IEC60584定义了热电偶的标准组合，规定了温差（℃）与输出（mV）的关系。

2. 测温范围IEC60584中包括的8种常用热电偶具有不同的测温范围，如T型、E型、J型、N型、K型、S型、R型、B型。此外，还有可测更高温度的如WRe3-WRe25、WRe5-WRe26两种钨铼热电偶，可测2310℃。

三、热电偶的结构

热电偶的外形因需要不同具有相当大的差别，但其基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管、接线盒等部分构成，并且经常和显示仪表、记录仪表、电子调节器等仪器配套使用。按照固定装置型式可分为无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。按性能结构方式可分为可拆卸式热电偶、隔爆式热电偶、铠装热电偶和压弹簧固定式热电偶等特殊用途的热电偶四种。

四、热电偶的分类

常用的热电偶分为标准热电偶和非标准热电偶。标准热电偶指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表，且具有与其配套的显示仪表可供选用。而非标准热电偶则不满足标准热电偶条件，在使用范围和数量级上不及标准热电偶，没有统一分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

五、热电偶的优点

1. 属于自发电传感器，测量时可以不需要外加电源而自身驱动。
2. 测量精度高，因直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
3. 测量范围广，常用的热电偶从零下 50 度至 1600 度均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269 度，最高可达 2800 度。
4. 构造简单，使用方便。热电偶通常由两种不同的金属丝组成，不受大小和开头的限制，外有保护套管。
5. 稳定性好，因其材料是用较贵的金属材质制成。

六、热电偶的应用

热电偶在工业生产过程中应用广泛，常被用于测量炉子、管道内气体或液体的温度及固体的表面温度。由于其具有众多优点，还可以配置在热流传感器上，结合数据采集仪，完整地描述温度的整个变化过程和结果。