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熱電偶的基本原理及電路設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的事項(xiàng)

熱電偶可以用于的溫度測(cè)量，但對(duì)設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)卻很棘手。不過(guò)，如果你理解熱電偶的工作原理的話，就可以通過(guò)堅(jiān)實(shí)的電路設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化測(cè)量精度。本文介紹了熱電偶的基本原理及電路設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的事項(xiàng)。

自20世紀(jì)初期以來(lái)，熱電偶就被廣泛應(yīng)用于關(guān)鍵的溫度測(cè)量，特別是極高溫領(lǐng)域。對(duì)于許多工業(yè)和過(guò)程關(guān)鍵應(yīng)用，T/C和RTD(電阻溫度檢測(cè)器)已經(jīng)成為溫度測(cè)量的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。

熱電偶(thermocouple)工作原理

熱電偶工作原理

向一段金屬絲施加一個(gè)電壓源時(shí)，電流從正端流向負(fù)端，金屬絲發(fā)熱，造成一部分能量損耗。托馬斯·塞貝克在1821年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應(yīng)則是一種反向現(xiàn)象：向一段金屬絲應(yīng)用某種溫度梯度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)。這就是熱電偶的物理基礎(chǔ)。

熱電偶（thermocouple）是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件，它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過(guò)溫度變送器轉(zhuǎn)換成4-20mA信號(hào)引入到控制系統(tǒng)顯示溫度。

熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體A和B組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì)，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect）。

S型熱電偶的正極成分為含銠10%的鉑銠合金,負(fù)極為純鉑

S型熱電偶（鉑銠10－鉑熱電偶）

該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金，負(fù)極為純鉑。

其特點(diǎn)是：

（1）熱電性能穩(wěn)定、抗養(yǎng)化性強(qiáng)、宜在養(yǎng)化性氣氛中連續(xù)使用、長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)

1300℃，超達(dá)1400℃時(shí)，即使在空氣中、純鉑絲也將會(huì)再結(jié)晶，使晶粒粗大而斷裂；

（2）精度高，在所有熱電偶中準(zhǔn)確度等級(jí)罪高，通常用作標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量較高溫度；

（3）使用范圍較廣，均勻性及互換性好；