热电偶基础知识介绍资料

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热电偶基本知识

1．接触电势金属导体由于材料不同，其内部的电子密度也不同，电子密度不同的金属接触在一起就要发生自由电子的扩散现象，自由电子会从密度大的金属向密度小的金属转移，于是在两导体之间就形成了电位差，这个电位差就是接触电势。 2．温差电势温差电势就是由于金属导体两端温度不同而产生的另一种电势。温度不同，导体中自由电子能量就不同，温度越高电子能量就越大。在导体中能量大的电子就会向低能级区扩散，于是就在导体的两端形成一个电位差，这就是温差电势。
热电偶的应用
（2）热电偶对爆炸产物的热响应应用在炸药的爆炸过程中, 温度变化极快, 数值极高 , 且为非稳态传热, 冲击波的传播速度远大于热流的传播速度, 测试仪器在测得信号前容易损坏, 用实验方法测定较为困难, 信号不易捕捉。热电偶技术的迅速发展为研究瞬态热作用提供了简便可靠的测试方法。自制钨铼热电偶温度传感器, 热电偶丝为WRe5/26, 直径0.2mm , 最高测量温度可达+ 2800 ℃。热电偶用标准铂铑102铂热电偶标定。其工作过程为: 热电偶温度传感器将温度信号转换为电压信号, 经直流电压放大器放大后通过A/D 转换电路将模拟信号转换为数字信号。采集系统将给出电压值, 其变化反映热电偶温度值的变化。数据采集后对信号加以滤波处理, 然后根据分度表进行温度转换。
热电偶的应用
热泵热水器是一种新型热水和供暖热泵产品，是一种可替代锅炉的供暖设备和热水装置。与传统太阳能相比，热泵热水器不仅可吸收空气中的热量，还可吸收太阳能。热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，与水换热，大大提高热效率，充分利用了新能源，是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美的结合于一体的新型热水器。目前，热泵热水器有热电偶热水器、水源热泵和太阳能型三种系列，是开拓和利用新能源最好的设备之一。空气源(太阳能)热泵是当今世界上最先进的产品之一，该产品以制冷剂为媒介，制冷剂在风机盘管(或太阳能板)中吸收空气中(或阳光)中的能量，再经压缩机压缩制热后，通过换热装置将热量传递给水，来制取热水，热水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于热水供应。

热电偶的基础知识

热电偶的基础知识常用热电偶分度号有S、B、K、E、T、J等，这些都是标准化热电偶。

其中K型也即镍铬－镍硅热电偶，它是一种能测量较高温度的廉价热偶。

由于这种合金具有较好的高温抗氧化性，可适用于氧化性或中性介质中。

它可长期测量1000度的高温，短期可测到1200度。

它不能用于还原性介质中，否则，很快腐蚀，在此情况下只能用于500度以下的测量。

它比S型热偶要便宜很多，它的重复性很好，产生的热电势大，因而灵敏度很高，而且它的线性很好。

虽然其测量精度略低，但完全能满足工业测温要求，所以它是工业上最常用的热电偶。

概述：作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一——热电偶，与铂热电阻一起，约占整个温度传感器总量的60%，热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中-40～1800℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度。

热电偶工作原理：两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。

热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：（１）热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；（２）热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；（３）当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

热电偶的基本构造：工业测温用的热电偶，其基本构造包括热电偶丝材、绝缘管、保护管和接线盒等。

仪表知识大全(热电偶)

热电偶（C）”号长期短期S16001600Γ柏钝30粕然60.5YOO1800K锲硅N镁铭畦镁羟__________ 215 ____________ 110012003.2 ___ 120013001・2550650 E懈桐镁 2 __________ 650750_32 ______________J50然0桐镁桐堞S型热电偶知识S型热电偶（粕铐Io-柏热电偶）粕铐104白热电偶（S型热电偶）为贵金属热电偶。

偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.02mm,其正极（SP）的名义化学成分为铀铐合金，其中含铐为10%,含钠为90%,负极（SN）为纯粕，故俗称单粕铐热电偶。

该热电偶长期最高使用温度为130（ΓC,短期最高使用温度为1600o C o粕铐Io-粕热电偶优点是准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。

它的物理，化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。

由于S型热电偶具有优良的综合性能，符合国际使用温标的S型热电偶，长期以来曾作为国际温标的内插仪器，〃ITS-90〃虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器，但国际温度咨询委员会（CCT）认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。

S型热电偶不足之处是热电势，热电势率较小，灵敏读低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，贵金属材料昂贵，因而一次性投资较大。

热电偶补偿导线详解1结构及定义热电偶补偿导线简称补偿导线，通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。

在一定温度范围内（包括常温）、具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。

热电偶与测量装置之间使用补偿导线，其优点有二：L改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能，采用多股线芯或小直径补偿导线可提高线路的挠性，是接线方便，也可调节线路电阻或屏蔽外界干扰；2.降低测量线路成本，当热电偶与测量装置距离很远，使用补偿导线可以节省大量的热电偶材料，特别是使用贵金属热电偶时，经济效益更为明显。

K型热电偶规格参数及使用性质

K型热电偶规格参数及使用一、热电偶基础知识热电偶是温度测量中应用最普遍的测温器件，它的特点是测温范围宽，性能稳定，有足够的测量精度，能够满足工业过程温度测量的需要。

结构简单，动态响应好；输出为电信号，可以远传，便于集中检测和自动控制。

热电偶的测温原理基于热电效应。

将两种不同的导体或半导体连成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象即是热电效应，又称赛北克效应。

热电偶的要求:(1)在测温范围内热电偶性能稳定，不随时间和被测对象而变化；(2)在测温范围内物理化学性能稳定，不易氧化和腐蚀，耐辐射；(3)所组成的热电偶要有足够的灵敏度，热电势随温度的变化率要足够大；(4)热电特性接近单值线性或近似线性；(5)电导率高，电阻温度系数小；(6)机械性能好，机械强度高，材质均匀；工艺性好，易加工，复制性好，制造工艺简单，价格便宜。

目前市面上流行的主要有8种常用热电偶以及测高温的钨铼热电偶(0〜2300°C),综合考虑上述热电偶，只有K型热电偶比较适合大规模的工业现场应用。

K型热电偶是由镍铬-镍硅(铝)双金属组成的，其中镍铬为正极，镍硅(铝)为负极。

K型热电偶的测温范围为-270〜1300C之间，适用于氧气气氛中，稳定性属于中等程度。

K型热电偶性能稳定，产生的热电势大，热电特性线性好，复现性好，高温下抗氧化能力强，耐辐射，使用范围宽，应用广泛。

本资料所说的温度极限就是最高的温度值，K型热电偶各种规格尺寸导线的最高温度如下表所示：这个表举出各类热电偶和导线尺寸的推荐温度上限。

这些温度上限应用于有防护的热电偶，即有普通封闭端保护套管的热电偶，不用于具有压制矿物质氧化物绝缘体的套装热电偶。

一般在实际应用中，会有超过推荐温度极限的情况。

同样，在推荐温度极限内应用而没有得到满意寿命的情况也是有的。

但是，总的说来，当导线在列举的温度范围内连续工作时，能保证热电偶有满意的寿命。

K类热电偶适宜在温度高达1260°C的氧化性或惰性气氛中连续使用，因为它们的抗氧化特性要比其它金属热电偶好。

热电偶的基本知识

热电偶的基本知识热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

其优点是：∙测量精度高。

因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

∙测量范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

∙构造简单，使用方便。

热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

一、热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图1所示。

当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。

热电偶就是利用这一效应来工作的。

图1 热电偶工作原理图如图1所示，热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起，置于温度为t的被测介中称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下。

当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势送入显示仪表进行指示或记录，或送入微机进行处理，即可获得温度值。

热电偶两端的热电势差可以用下式表示：式中：E t-热电偶的热电势；e AB(t)-温度为t时工作端的热电势；e AB(t0)-温度为t0时自由端的热电势当自由端温度t0恒定时，热电势只与工作端的温度有关，即E t=f(t)。

当组成热电偶的热电极的材料均匀时，其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关，只与热电极材料的成分及两端的温度有关，因此，用各种不同的导体或半导体材料可做成各种用途的热电偶，以满足不同温度对象测量的需要。

二、热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

所调用标准热电偶是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的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。

非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

热电偶的基本知识.doc

热电偶的基本知识热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

其优点是：•测量精度高。

因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

•测量范围广。

常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

•构造简单，使用方便。

热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

一、热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图1所示。

当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。

热电偶就是利用这一效应来工作的。

图1 热电偶工作原理图如图1所示，热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起，置于温度为t的被测介中称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下。

当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势送入显示仪表进行指示或记录，或送入微机进行处理，即可获得温度值。

二、热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

所调用标准热电偶是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的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。

非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

热电偶基本知识

镍铬—镍硅（镍铝）热电偶（分度号为K）该种热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金（KP），负极为含硅3%的镍硅合金（KN）。

它的负极亲磁，依据此特性，用磁铁可以很方便地鉴别出热电偶的正负极。

它的特点是，使用温度范围宽，高温下性能稳定，热电动势与温度的关系近似线性，价格便宜，因此，它是目前用量最大的一种热电偶。

K型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。

短期使用温度为1200℃，长期使用温度为1000℃。

经过选择后优质K型热电偶可以作为标准，用以分度工作用镍铬-镍硅等贱金属热电偶。

在这种热电偶的两极添加金属钇及镁等元素，抗氧化性能可进一步提高，最高使用温度可达到1300℃。

为了充分发挥贱金属价格便宜的优点，在同一测温场所中，可多安装几支热电偶，利用其灵敏度高和热电特性近似线性的特点，达到准确测量的目的。

我国已经基本上用镍铬—镍硅热电偶取代了镍铬—镍铝热电偶。

国外仍然使用镍铬—镍铝热电偶。

两种热电偶的化学成分虽然不同，但其热电特性相同，使用同一分度表。

K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶。

不适宜在真空、含碳、含硫气氛及氧化与还原交替的气氛下裸丝使用。

当氧分压较低时，镍铬极中的铬将则优氧化（也称绿蚀），使热电动势发生很大变化。

但金属气体对其影响较小。

因此，多采用金属制热电偶保护管。

K型热电偶有以下缺点：1、热电动势的高温稳定性较N型热电偶及贵金属热电偶差。

在较高温度下，往往因氧化而损坏。

在氧化性气氛中，直径3.2mm的K型热电偶，在1100℃，1200℃下经650h左右，均超过0.75级允许误差；但N型热电偶在相同条件下，经过1000h，其热电动势的最大变化为96.6μV（2.6℃）。

在1250℃下经过1000h后仍未超差。

2、在250～550℃范围内短期热循环稳定性不好，即使在同一温度点上，在升降温过程中其热电动势值也不一样，其差值可达2～5℃。

3、K型热电偶的负极，在150～200℃范围内要发生磁性转变，致使在室温至230℃范围内，分度值往往偏离分度表，尤其在磁场中使用时，常出现与时间无关的热电动势干扰。

热电偶基础知识

重庆市大正温度仪表有限公司热电偶起源起源：热电偶是使用最普遍的一种温度计，是由两根不同的金属导体构成的电回路，因其采用不同的材料和结构而具有不同的使用性能。

热电偶起源于1821年塞贝克（T.J.Seebeck）发现的热电效应，1826年贝克雷尔（A.C.Becquerel）开始应用金属的热电效应来测量温度，并做成了最简易的热电偶温度计。

因此，热电偶距今已有180多年的历史。

标准化：热电偶因为进行了标准化才具有互换性和通用性，标准化为热电偶带来了制造和应用技术的不断发展。

我国从1985年起根据IPTS-68国际实用温标，规定了K、E、J、T、S、R、B七种分度号的标准化热电偶。

从1997年起根据ITS-90国际实用温标及IEC584-95国际标准，增加了N分度号热电偶。

钨铼热电偶在上世纪90年代进入实用，现执行行业标准，有C、D两种分度号。

第一代热电偶：热电偶经历了漫长的发展过程，从两根偶丝铰接成测量端依靠空气绝缘来测量温度的原始热电偶，到具有保护套管、焊接测量端和陶瓷绝缘的装配热电偶，我们称为第一代热电偶。

这个阶段走了150年。

第二代热电偶：直到1980年代初，热电偶因绝缘材料的改进才带来了制造和应用技术的重大进步。

采用氧化镁粉绝缘，将构成热电偶的三大基本要素（偶丝、绝缘材料、金属套管）组装成一体，经反复拉拔缩径和退火，将偶丝、绝缘材料、金属套管加工成一体化的细长的不可拆卸的紧密实体（标准名称叫“铠装热电偶电缆”）。

在此基础上，根据需要分剪成不同长度，再制作测量端和接线端，即成为铠装热电偶，我们称为第二代热电偶。

铠装热电偶因其技术性能、质量和成本上的绝对优势，已在大约50%的测温场合取代或改造了装配热电偶。

第三代热电偶：铠装热电偶是在装配热电偶的基础上，结构不变，偶丝和套管材料也不变，因改变绝缘材料的形式而改进了热电偶的制造方法，相应也改进了使用方法和性能，但同时也带来了诸如固定配对精度低、长期使用寿命短等问题。

热电偶基础知识介绍

A
＋
T
自由 B电子 2020/7/9
eAB(T)
EAB (t)
kt e
ln
NAt NBt
k：波尔兹曼常数；
e：单位电荷电量；
NAT 、 NBT ：温度为 T 时 , 导体 A 、 B 的自由电子密度。
5
（二）温差电动势
温度的影响
温度标志着物质内部大量分子无规则运动的剧烈程度。温度越高，表示物体内部分子热运动越剧烈。
EA（t，t0）=UAt-UAt0
EA (t, t0 ) U At
U At0
k e
t
t0
1 N At
d (N At ,t) dT dt
考虑：如果同一导体各点温度相同，即t＝t0，则回路总电
动势必为零？
2020/7/9
7
（• 三热电）偶回热路中电总的偶热回电势路应是的接触热电势电与势温差电势之和。
t EAB(t)
EA(, t,t0)
A(+)
B(-)
t0 EAB(t0)
EB(t,t0)
t>t0,NA>NB
EAB（t，t0）=EAB（t） +EB（t，t0） -EAB（t0）-EA（t，t0）
经实践证明，在热电偶中起主要作用的是接触电动势，温差
电动势只占极小部分。可以忽略不计：
EAB（t，t0）= EAB（t）-EAB（t0）
2. 对于已选定的热电偶, 当参考端温度t0恒定时, EAB(t0)为常数,则总
的热电动Ｅ势AB就(t只,tE与0)A温=BE度A(Bt(t,t成t)0-单)C=值φ函f((tt数)) 关- f系(t,0 )即
2020/7/9

热电偶知识收集整理

热电偶知识收集整理第一章热电偶的基础知识1、什么是热电偶所谓热电偶是指由两种不同材质的金属导体构成的温度传感器。

与其他温度计（水银温度计、热敏电阻等）相比较，主要用于工业行业的热电偶具有其特点：①响应速度快。

②可进行-200℃到+1700℃之间大范围的温度测量。

③可对特定点和小空间进行温度测量。

④由于温度信息可检测为电信号（热电动势），信息的处理和分析非常便利。

⑤价格低廉，易购买。

2、热电偶的原理1821年德国科学家塞贝克（T.J Seebeck）发现：当连接两种不同金属，并对两端的接点施加不同温度时，金属之间会产生电压并有电流通过。

这一现象以发现者的名字命名为“塞贝克效应”。

该回路中生成电流的电力被称为热电动势（Thermoelectromotive force），其极性和大小仅由两种导体的材质和两端之间的温度差决定。

塞贝克效应利用前面所说的塞贝克效应，热电偶工作原理为其凭借2种不同金属的接合处（测温接点）T1与热电偶显示仪表接点（基准接点）T0之间的温度差T，从而产生电压。

使用热电偶测量温度时，显示仪表会测量该电压。

热电偶工作原理热电偶显示仪表的测量方式有以下2种。

1、将基准接点设为0℃（冷端补偿），直接读取温度。

2、测量基准接点的气温（基准接点补偿），计入温度差△T。

热电偶显示仪表的测量方式测量时，将冷端维持在0℃非常困难。

通过测量端子周围的温度，将其与以0℃为基准的热电动势相加，可以获得测温接点的温度。

我们称之为基准接点补偿。

3、热电偶的感温部分位于何处？下图是将热电偶插入装有热液体的杯中的示意图。

假设液体内温度为均匀100℃（无温度梯度）。

此时，液体内的热电偶部分不会产生热电动势。

热电动势只产生于存在温度梯度的部分。

由于热电偶的感温部位会产生热电动势，因此该温度梯度部位即为热电偶的感温部位。

热电偶的感温部分位置示意图第二章热电偶的选择1、根据测量温度选择热电偶按照两种金属导体的组合方式可分为以下8大种类。

热电偶基本知识

WREK 、WRNK 、WRCK 系列铠装热电偶铠装热电偶具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等许多优点，它和工业用装配式热电偶一样，作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，同时，亦可以作为装配式热电偶的感温组件。

它可以直接测量各种生产过程中从0℃～800℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。

□ 主要技术指标·测温范围和准确度允许偏差Δt类别代号分度号套管外径 mm 常用温度℃最高使用温度 ℃ 测量范围℃允差值镍铬— 铜镍 WREK E ≥ф3 600700 0～700±2.5℃或±0.75％t 镍铬— 镍硅 WRNK K ≥ф3 800950 0～900±2.5℃或±0.75％t＜-200 未作规定铜— 铜镍WRCK T ≥ф3 350400-40～350±1℃或±0.75％t注：（1）t 为被测温度的绝对值。

（2）T 型分度号产平需与厂方协商订货。

·铠装热电偶热响应时间在温度出现阶跃变化时，热电偶的输出变化至相当于该阶跃变化的50%所需的时间称为热响应时间，用T 0.5表示。

铠装热电偶热响应时间不大于下表的规定：热响应时间T 0·5s 套管直径（min ）接壳式绝缘式2.0 0.4 0.53.0 0.6 1.24.0 0.8 2.55.0 1.2 4.06.0 2.0 6.0 8.0 4.0 8.0·绝缘电阻当周围空气温度为20±15℃，相对湿度不大于80%时，绝缘型铠装热电偶的偶丝与外套管之间的绝缘电阻值应符合下表的规定。

套管直径mm 试验电压V-DC 绝缘电阻MΩ·m0.5～1.5 50±5 ≥1000＞1.5 500±50 ≥1000·铠装热电偶外径和名义长度标准规格铠装热电偶外径 d mmφ8 φ6 φ5 φ4 φ350 75 100 150 200 250 300 400 500 750 100050751001502002503004005007501000125015002000507510015020025030040050075010001250150020002500300040005074510015020025030040050075010001250150020002500300040005000750010000507451001502002503004005007501000125015002000250030004000500075001000015000注：①直径φ3mm绝缘式铠装热电偶名义总长L不得大于10000mm。

热电偶培训ppt课件

详细描述
热电偶在能源行业中的应用主要包括在燃气轮机、锅炉、核反应堆等高温设备中监测温度，以及在太阳能和风能发电系统中监测环境温度和设备温度，确保设备的稳定运行和能源的高效利用。
热电偶在化工行业的应用
总结词
热电偶在化工行业中用于监测化学反应过程中的温度变化，保证产品质量和生产安全。
详细描述
在化工行业中，热电偶被广泛应用于各种化学反应装置中，如合成炉、裂化炉、保证产品质量和生产安全。
热电偶培训PPT课件
目录 CONTENT
• 热电偶基础知识 • 热电偶在工业中的应用 • 热电偶的安装与维护 • 热电偶的发展趋势与未来展望 • 实践操作与案例分析
01
热电偶基础知识
热电偶工作原理
01
热电偶工作原理基于塞贝克效应，即两种不同导体组成的闭合回路中，当两个接触点处于不同温度时，回路中将产生电动势。
03
热电偶的安装与维护
热电偶的安装方法与注意事项
安装位置选择
选择能准确反映被测物体温度的位置，避免安装在温度梯度大、流动剧烈、振动较大的地
方。
安装方式
根据被测物体的形状和大小，选择合适的安装方式，如固定支架、活动连接等。
热电偶插入深度
确保热电偶插入足够的深度，以减少温度梯度对测量的影响。
经验总结
分享实际应用中的经验教训，提高热电偶应用水平。
热电偶与其他温度传感器的比较分析
比较内容
选择依据
热电偶、热电阻、红外线温度传感器等不同类型温度传感器的性能特点。
根据实际需求和测量环境，选择合适的温度传感器类型。
优缺点分析
分析各种温度传感器的优点和缺点，适用场合和局限性。
热电偶在新能源领域的应用前景

热电偶基础知识介绍资料

2019/4/30
第四章非电量的电测技术
1
一、热电偶的测温原理先看一个实验——热电偶工作原理演示
热电极A
左端称为：
测量端（工
A
作端、热端）
热电势
B
热电极B
右端称为：自由端（参考端、冷端）
结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。
2019/4/30
第四章非电量的电测技术
2
从实验到理论：热电效应
ＥABC(T,T0)=eAB(T)-eAB(T0)=eAB(T,T0) 同理,加入第四、第五种导体后,只要加入的导体两端温
度相等,同样不影响回路中的总热电势。
2019/4/30
第四章非电量的电测技术
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利用热电偶测温时，连接导线和显示仪表等均可看成中间导体。根据中间导体定律只要保证连接导线和显示仪表各自两端的温度相同，则对热电偶的热电势没有影响。因此中间导体定律对热电偶的实际应用有十分重要的意义。图利用中间导体定律制成开路
目前热电偶统一规定在T0=0℃的条件下，给出测量端温度与热电势的数值对照表，即分度表自由端（约束条件：冷端温度必须为0 ℃ ）。实际测温时，根据测出的热电势可通过查对应的分度表，查得所测的温度值。
本教材p366的附录列出了工业中常用的分度表
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补偿导线型号
书p70 表4－3
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补偿导线外形 A’
B’
屏蔽层保护层
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热电偶知识培训

2,响应时间
接触法测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热平衡。因此，在测温时需要保持一定时间，才能使两者达到热平衡。而保持时间的长短，同测温元件的热响应时间有关。而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量条件，差别极大。对于气体介质，尤其是静止气体，至少应保持30min 以上才能达到平衡；对于液体而言，最快也要在5min以上。对于温度不断变化的被测场所，尤其是瞬间变化过程，全过程仅1秒钟，则要求传感器的响应时间在毫秒级。因此，普通的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后，而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。最好选择响应快的传感器。对热电偶而言除保护管影响外，热电偶的测量端直径也是其主要因素，即偶丝越细，测量端直径越小，其热响应时间越短。
补偿导线在使用中注意事项 ①补偿导线的选择补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20～ 100℃,宽范围的为-25～200℃。普通级误差为±2.5℃,精密级为±1.5℃。 ②接点连接与热电偶接线端2个接点尽可能近一点,尽量保持2个接点温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。 ③使用长度因为热电偶的信号很低,为微伏级,如果使用的距离过长,信号的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的信号失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温度波动。
（2）绝缘变差而引入的误差如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且一层煤灰，尘埃附在上面，则热阻增加，阻碍热的传导，这时温度示值比被测温度的真值低。因此，应保持热电偶保护管外部的清洁，以减小误差。

试述热电偶测温的基本原理和基本定律

试述热电偶测温的基本原理和基本定律1. 热电偶的基础知识热电偶，这个名字听起来是不是有点高深莫测？其实它就像是你厨房里的温度计，只不过更高级一点。

热电偶由两种不同的金属线连接而成，这两种金属在加热或者冷却时会产生一种电压。

这电压可不是随便的电压，它跟温度的变化紧密相连，真的是温度和电压之间的“亲密关系”。

所以，你只需要测量这个电压，就能知道温度到底是多少，真是简单又实用。

热电偶的工作原理其实就像是朋友之间的默契，彼此之间的配合极其重要。

当你把热电偶的一端放在高温的地方，比如锅里煮水时，而另一端则放在相对冷的地方，比如空气中。

热电偶就开始“发声”了，产生电压。

这种电压跟温差有直接关系，就像温度越高，电压越“激动”，温差越大，电压就越“亢奋”。

所以，热电偶就像是温度的“侦探”，通过它的小电压告诉你大秘密。

2. 热电偶的基本定律2.1 赛贝克效应热电偶的“神奇”之处在于它的工作原理——赛贝克效应。

这个名字听起来像个科学怪人，其实是一个很简单的道理。

就是当两种不同的金属接触并形成闭合回路时，如果它们的两端处于不同的温度，就会在这个回路里产生电压。

你想啊，就像夏天里冰淇淋和阳光的关系，冰淇淋在太阳下会化掉，但在冰箱里就能保持原样。

这里的温度差就是让电压产生的动力。

2.2 热电动势再说说热电动势，听起来也不复杂。

其实它就是由温度差引起的电动势。

你可以把它想象成两种金属的“比赛”，看谁能更快地“跑出”电压。

温度差越大，热电动势就越强，仿佛是给它们加了个“油”。

这种电压不仅能够直接转换成电能，还能帮助我们精准测量温度，真是温度测量界的小能手。

3. 热电偶的应用3.1 日常生活中的热电偶热电偶在我们的日常生活中随处可见。

比如说，你在烤箱里烤蛋糕的时候，热电偶正默默地监视着温度，确保蛋糕不会烤焦。

它就像是一位贴心的小助手，时刻关注着温度的变化，帮你把美味的蛋糕呈现到桌上。

此外，在一些高温工业生产中，热电偶也是不可或缺的工具，保证温度的稳定性，就像一位忠诚的卫士。

热电偶温度计基础知识

热电偶温度计1、热电偶测温的基本原理在两种不同的导体或半导体A 和B 组成的闭合回路中，如果它们的两个接点的温度不同，则在回路中会产生电流，如图1所示。

这时回路中存在一个电动势，称其为热电动势，也常被称为塞贝克电动势或塞贝克效应。

热电动势由接触电动势和温差电动势组成。

图1 塞贝克效应示意图1）接触电动势接触电动势是在两种不同的导体A 和B 接触处产生的一种热电势。

由于A 、B 两种不同导体含有不同的电子密度N 、N ，当它们接触时，接触处就会发生自由电子的扩散。

假设N >N ，则在单位时间内，由导体A 扩散到导体B 的电子数比导体B 扩散到导体A 的多，导体A 失去电子带正电，导体B 得到电子带负电；因此，在A 、B 导体的接触面上便形成从A 到B 的静电场，如图2所示。

这个静电场会阻碍电子扩散作用的继续进行，在某一温度下，自由电子扩散能力与静电场的阻力达到动态平衡，此时在接触处形成的电动势称为接触电势。

图2 接触电势原理图2）温差电动势温差电动势是在同一根导体中因两端的温度不同而产生的热电动势。

若导体两端A 、B 的温度分别为T 和T ，且T>T ，自由电子会从高温端扩散到低温端，结果高温端因失去电子而带正电，低温端因得到电子而带负电；因此，在同一导体的两端便产生电位差。

这个电位差将阻止电子从高温端向低A B A B 00温端继续扩散，最后达到相对的动态平衡状态，即从高温端扩散到低温端的电子数等于从低温端扩散到高温端的电子数。

此时，在导体的两端便产生一个电位差，这个电位差被称作温差电势，如图3所示。

图3 温差电势原理图关于热电偶闭合回路的热电动势，有以下几个结论：a. 热电偶回路热电势的大小只与组成热电偶的材料及两端温度有关，它与热电偶的长度、粗细无关；b. 只有用不同性质的导体或半导体才能组合成热电偶；c. 只有当热电偶两端温度不同时才能有热电势产生；d. 当热电偶材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端的温度有关。

热电偶资料

热电偶热电阻知识
1、热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。

2、热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均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 Seebeck 电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。

3、热电偶的基本结构是热电极，绝缘材料和保护管；并与显示仪表、记录仪表或计算机等配套使用。

热电偶简单分为装配式热电偶，铠装热电偶和特殊形式热电电偶。

4 、热电阻利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。

热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀的缠绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。

5、WZ 系列装配热电阻：通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成，具有测量精度高，性能稳定可靠等优点。

实际运用中以 Pt100 铂热电阻运用最为广泛。

6、WZPK 系列铠装铂热电阻：铠装热电阻是由感温元件、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体。