热电偶式温度传感器有几种类型(热电偶温度传感器有哪些特点-)

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热电偶的基本原理是两种不同成分的材料导体形成闭合电路。当两端都有温度梯度时，就会有电流流过电路。这个时候，发展的两端之间是否存在势——热电势，这就是我们所说的塞贝克效应。两种成分不同的同质导体为热电极，高温端为工作端，低温端为自由端，自由端通常处于恒温状态。根据热电势与温度的关系，制作一个用于分度表的热电偶；分度表是自由端温度为0，偶尔出现不同热电现象的分度表。

当第三种金属材料接入热电偶电路时，只要两个结的温度相同，热电偶产生的热电势就保持不变，即不受插入电路的第三种金属的影响。所以热电偶在测量工作温度时，可以连接到技术测量仪器上，测得热电势后，就可以自行知道被测介质的温度。

K热电偶温度测量示意图

热电偶温度传感器的工作原理

设备的结构如下。它包括两根不同的金属丝，它们在连接端连接在一起。交叉点被认为是测量的终点。结有三种类型不接地、接地和 结。

1.未接地的结。在这种类型的连接中，导线与保护套完全分离。这个交叉的应用主要包括高电压应用工程。使用该功能的主要优点是可以减少杂散磁场的影响。

2.接地结。在这种类型的连接中，金属线和保护盖连接在一起。该功能用于测量酸性环境下的温度，并提供抗噪声功能。

3.裸结， 的结适合需要快速反应的区域。这种类型的结用于测量气体温度。用于制造温度传感器的金属基本上取决于计算的温度范围。

一般热电偶都是用两根不同的金属线设计的，分别是铁和康铜，它们在一个叫做热结的结点上连接起来，形成一个检测元件。它由两个节点组成，其中一个节点由电压表或变送器连接，冷节点和第二个节点在一个称为热节点的过程中相关联。

热电偶温度传感器属于接触式温度传感器，也是一种热电式温度传感器。物理量的温度转换成电势信号，微弱，属于毫伏级电势信号。，只需一个温度控制仪表或变送器就能实现温度测量和温度信号转换。它的原理很简单，基本原理就是热电效应。当两个不同材料的导体首尾相连时，只要两个节点的温度不同，就可以在这个电路中产生热电势，进而形成热电流，这就是热电效应。

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温度是物体样本中粒子平均动能的量度，其标准单位是“度”。温度可以用不同的方法测量，所以测量的成本和精度是不一样的。热电偶是测量温度的常用传感器之一，因为它相对便宜，精度高，测量范围相对较宽。

热电偶是工业中应用最广泛的接触式温度测量装置。这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围宽、信号传输距离远、结构简单、使用方便等特点。热电偶可以直接将热能转化为电信号，输出DC电压信号，便于显示、记录和传输。

热电偶是一种温度传感元件，也是一种仪器。它直接测量温度，将温度信号转换成热电动势信号，由电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成分的材料导体形成一个闭合回路。当两端有温度梯度时，回路中就会有电流流过，此时两端之间就会产生3354热电势的电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种成分不同的同质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于恒温状态。根据温差电动势与温度的关系，制作了热电偶分度表。自由端温度为0时得到分度表，不同的热电偶有不同的分度表。

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热电偶的结构

模制热电偶只焊接一个节点，即其工作端或测量端，也称为热端。未焊接的一端称为自由端或参考端，也称为冷端。。只要热端和冷端的温差越大，输出的热电势就越大。如果数字万用表串联在电路中，可以清楚地看到电位在变化。

当上述导体接触时，导体中的电子会被电子扩散。由于导体中的自由电子密度不同，导体中的自由电子密度会扩散到电子密度较低的导体中。，具有高自由电子密度的导体失去电子并具有正电势，而扩散的自由电子导体具有负电位。当扩散达到动态平衡时，就会在电路中形成电势差，即接触电势。可以看出，工作端温度越高，自由电子在导体中的扩散越强烈。当达到新的动态平衡时，电路中的电势差更高。，热电偶的总电势不仅与导体中自由电子的密度有关，还与两个节点的温度有关。导体中自由电子的密度取决于导体材料的特性。

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