熱電偶（thermocouple）它是溫度測量儀器中常用的溫度測量元件。它通過電氣儀器(二次儀器)直接測量溫度，將溫度信號轉換為熱電勢信號，轉換為被測介質的溫度。由于需要，各種熱電偶的形狀通常非常不同，但其基本結構大致相同，通常由熱電極、絕緣套筒保護管和接線盒組成，通常與顯示儀器、記錄儀器和電子調節器一起使用。

工作原理

當有兩種不同的導體或半導體時，A和B當兩端相互連接時，只要兩端溫度不同，一端溫度就是T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為T0 ，稱為自由端(也稱為參考端)或冷端，會在電路中產生與導體材料和兩個連接點溫度相關的電勢。這種現象稱為熱電效應，由兩個導體組成的電路稱為熱電偶，這兩個導體稱為熱電極，動態稱為熱電勢 。

熱電勢由兩部分電勢組成，一部分是兩個導體的接觸電勢，另一部分是單個導體的溫差電勢。

熱電偶電路中熱電位的大小僅與導體材料和兩個接頭的溫度有關，而與熱電偶的形狀和尺寸無關。當熱電偶的兩極材料固定時，熱電位是兩個接頭的溫度t和t0.函數差

這種關系在實際測溫中得到了廣泛的應用。因為冷端t0恒定，熱電偶產生的熱電勢只隨熱端（測量端）溫度的變化而變化，即一定的熱電勢對應于一定的溫度。我們可以通過測量熱電勢來測量溫度

熱電偶測溫的基本原理是由兩種不同成分的材料導體組成，

當兩端有溫度梯度時，電流通過電路。此時，兩端之間存在電勢-熱電勢，即所謂的塞貝克效應（Seebeck effect）。兩種不同成分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，自由端通常處于恒溫下。根據熱電勢與溫度之間的函數關系，制作熱電偶分度表；自由端溫度為0℃不同的熱電偶有不同的分度表。

當第三種金屬材料連接到熱電偶電路時，只要兩個接頭的溫度相同，熱電偶產生的熱電位就會保持不變，即不受第三種金屬接入電路的影響。因此，當熱電偶測量溫度時，可以連接到測量儀器，測量熱電勢后，可以知道測量介質的溫度。當熱電偶測量溫度時，其冷端（測量端為熱端，通過導線連接到測量電路的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢的大小與測量溫度有一定的比例。在測量過程中，冷端（環境）的溫度發生變化，將嚴重影響測量的準確性。采取一定措施補償冷端溫度變化的影響，稱為熱電偶的冷端補償正常。與測量儀器連接的特殊補償導線。

熱電偶冷端補償計算方法：

從毫伏到溫度：測量冷端溫度，轉換為相應的毫伏值，再加上熱電偶的毫伏值，轉換溫度；

從溫度到毫伏：測量實際溫度和冷端溫度，分別轉換為毫伏值，相減后得到毫伏值，即得到溫度。

各種類型的熱電偶溫度如何計算？

一、S型熱電偶：鉑銠10-鉑熱電偶，溫度范圍0~1300℃；

優點：

1.耐熱性、穩定性、再現性好、精度優越；

2.耐氧化、耐腐蝕、濁度好；

3.可作為標準使用。

缺點:1。熱電勢值小，補償導線誤差大；

二、價格高；

3.恢復脆弱的氣體環境。(尤其是氫和金屬蒸汽)

二、R型熱電偶：鉑銠13-鉑熱電偶，溫度范圍0~1300℃；

優點：

1.耐熱性、穩定性、再現性好、精度優越；

2.耐氧化、耐腐蝕、濁度好；

3.可作為標準使用。

缺點：

1.熱電勢值小，補償導線誤差大；

2.氣體環境脆弱(尤其是氫和金屬蒸氣)；

4.價格比S高。

三、B型熱電偶：鉑銠30-鉑銠6熱電偶，溫度范圍0~1600℃；

優點:1。耐氧化、耐腐蝕、濁度好；

2.常溫下熱電勢小，無需補償導線；

3.優良的耐熱性和機械強度R類型。

缺點：

1.中低溫域熱電極小，600℃ 以下測定溫度不準確

2.熱電勢值小，熱電勢線性差；

3.價格比S分度貴；

四、K型熱電偶：鎳鉻-鎳硅熱電偶，溫度范圍0~1300℃；

優點：

1.熱電勢線性好；

2、1000℃耐氧化性好；

3.金屬熱電偶穩定性好。

缺點：

與貴金屬熱電偶相比，熱電動勢變化較大；

2.不適合恢復氣體環境；

3.短范圍排序會影響誤差。

五、N型熱電偶：鎳鉻硅-鎳硅熱電偶，溫度范圍-270~1300℃；

優點：

1、1200℃以下耐氧化性好。

2.熱電動勢直線性好。

缺點：

1.不適用于還元性氣體環境

2.與貴金屬熱電偶相比，熱電動勢變化較大。

六、E型熱電偶：鎳鉻硅-康銅熱電偶，溫度范圍-270~1000℃

優點:1。熱電偶中感覺較好；

與J相比，耐熱性好；

3.適用于氧化氣體環境。

4.低價

缺點：不適用于恢復氣體環境

七、J熱電偶：鐵-康銅熱電偶，溫度范圍-210~1000℃；

優點：

1.可用于還元性氣體環境

2.熱電動勢比K熱電偶大20%。

3.價格便宜，適合中溫區。

缺點：易生銹，再現性差。

八、T熱電偶：銅-康銅熱電偶，溫度范圍-270~400℃；

優點：

1.熱電動勢直線性好。

2.低溫特性好

3.再現性好，精度高。

缺點：

1.使用溫度限制低。

2.熱傳導誤差大。

九、PT100型熱電阻:鉑電阻，溫度范圍-200~500℃；鉑材料具有化學穩定性好、耐高溫、易制成純鉑的優點。其缺點是在還原介質中，特別是在高溫下，容易被氧化物中的蒸汽污染，使鉑絲脆化，改變電阻與溫度的關系。

十、Cu50型熱電阻：銅電阻，溫度范圍-50~100℃：銅熱電阻價格便宜，線件度好，工業-50-- 100℃廣泛應用于范圍內。銅電阻怕潮濕，易腐蝕，熔點低。

計算熱電偶溫度

當熱電偶與補償線連接處溫度高于控制室溫度時， 補償線補償電勢應產生熱電勢，補償線補償電勢相當于增加負值，使指示低；

當熱電偶與補償線連接處溫度低于控制室溫度時， 補償線補償電勢負應產生熱電勢減去補償線補償電勢相當于減去負值，使指示高；

當熱電偶與補償線連接處的溫度等于控制室溫時，補償線的零對測量沒有影響

E=Ek(t,tc)-Ek(tc,t0) Ek(t0,0)

=12.029-2.023-(2.023-0.798) 0.798

=9.759mV

檢查表的溫度約為240。C

熱電偶測溫原理

當1點和2點的溫度不同時，電路中會產生熱電勢，因此會產生電流，電流表會偏轉。這種現象被稱為熱 電效應(塞貝克效應)， 電勢和電流分別稱為熱電勢和熱電流。

各種類型的熱電偶溫度如何計算？

熱電偶溫度計是一種接觸式溫度測量儀器。它是溫度測量儀量溫度，即塞貝克效應原理，是溫度測量儀器中常用的溫度測量元件。不同材料的導體A、B接觸測溫點的一端稱為測量端，一端稱為參考端。如果測量端和參考端的溫度t和t0 不同，在回路中A、B兩者之間產生一個熱電EAB(t，t這種現象稱為塞貝克效應，即熱電效應。EAB大小隨導體A、B兩端的材料和溫度t和t這種電路稱為原型熱電偶。在實際應用中，A、B一端焊接在一起。作為熱電偶的測量端，t將參考端分開，用導線連接顯示儀器，并保持參考端接頭的溫度t0穩定性。顯示器測量的電勢僅隨測量溫度而變化。

如何計算各種類型的熱電偶溫度？

自1821年德國醫生塞貝克在實驗中發現熱電效應以來，通過對珀爾帖、湯姆遜、開爾文等科學家的大量研究，熱電效應理論不斷發展和完善。熱電偶是熱電效應的具體應用之一，廣泛應用于溫度測量，具有結構簡單、制造方便、使用方便、測量精度高等優點。可用于快速溫度測量、點溫度測量和表面測量，但熱電偶也不足，如參考端溫度必須恒定，否則測量結果會扭曲；在高溫或長期使用中，由于測量介質或大氣（如氧化、還原等）的作用，使用壽命降低。然而，熱電偶在工業生產和科研活動中仍發揮著重要作用。下面我們將討論熱電偶的溫度測量原理。

1.塞貝克效應和塞貝克電勢

為什么熱電偶可以用來測量溫度？這始于熱能和電能相互轉化的熱電現象。1821年，塞貝克通過實驗發現了一對異質金屬A、B若對接點a加熱，則閉合回路(如圖1所示-1)中間，a,b兩個連接器的溫度會有所不同。若溫度不同，則會產生電流，導致連接到電路的電流表偏轉。這種現象現在稱為溫差電效應或塞貝克效應，相應的電勢稱為溫差熱電勢或塞貝克電勢，其在熱電偶電路中產生的電流稱為熱電流。A、B稱為熱電極，接點a通過焊接連接在一起。測溫時，將其放置在測溫場中，稱為測量端或工作端B，一般要求恒定在一定溫度下稱為參考端或自由端。

3.由于熱電偶材料一般更貴（特別是昂貴的金屬），溫度測量點遠離儀器，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常使用補償線將熱電偶冷端（自由端）延伸到溫度穩定的控制室，連接到儀器端子。必須指出，熱電偶補償導線的作用只能延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子，不能消除冷端溫度變化對溫度測量的影響，也不能發揮補償作用。因此，還需要使用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃溫度測量的影響。使用熱電偶補償導線時，必須注意型號匹配，極性不能錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。?

使用熱電偶補償導線時，必須注意型號的匹配，極性好，補償導線與熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。冷端溫度補償器的型號應與熱電偶的型號一致，并在規定的溫度范圍內使用；冷端溫度補償器與熱電偶之間的極性不得連接錯誤；根據補償器的平衡點溫度調整儀器的起點，使指針指示在平衡點溫度；自動補償機構的顯示儀器不安裝補償器；補償器必須定期檢查和驗證。

溫度補償

由于熱電偶的材料一般比較貴(尤其是使用貴金屬時)，

溫度測量點遠離儀器。為了節省熱電偶材料，降低成本，熱電偶的冷端（自由端）通常通過補償導線延伸到相對穩定的溫度控制室，并連接到儀器端子。必須指出，熱電偶補償導線的作用只能延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子，不能消除冷端溫度變化對溫度測量的影響，也不能起到補償作用。因此，還需要使用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃溫度測量的影響。使用熱電偶補償導線時，必須注意型號匹配，極性不能錯，補償導線與熱電偶連接端的溫差不得超過100℃。

這就是如何計算各種類型的熱電偶溫度的介紹。我希望這篇文章能讓你對熱電偶有更全面的了解。