熱電偶溫度傳感器是目前接角式特別工業(yè)控溫系統(tǒng)中，測溫中應(yīng)用最廣的熱電式傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測溫范圍寬、熱慣性小、準確度高等優(yōu)點。因內(nèi)阻小輸出信號便于遠傳。
將兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體組成閉合回路，兩種導(dǎo)體鉑爾帖效應(yīng)。兩者之間將產(chǎn)生一個熱電勢，在回路形成一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。分析表明，熱電效應(yīng)產(chǎn)生的熱電勢由接角電勢和溫差電勢兩部分組成。
當兩種金屬接角在一起時，由于不同導(dǎo)體的自由電子密度不同。在結(jié)點處就會發(fā)生電子遷移擴散。失去電子的金屬呈正電位，得到自由電子的金屬呈負電位。當擴散達到平衡時，在兩種金屬的接角處形成電勢，稱為接觸電勢即鉑爾帖效應(yīng)。其大小除與兩種金屬的性質(zhì)有關(guān)外，還與結(jié)點溫度有關(guān)。
對于任何一個金屬，當其兩端溫度不同時，兩端的自由電子濃度也不同。溫度高的一端濃度大，具有較大的功能。溫度低的一端濃度小，動能也小。因此，沒溫端的自由電子要向低溫端擴散，最后同樣要達到動態(tài)平衡，高溫端失去電子而帶正電，而低溫端得到電子帶負電，從而在兩端形成溫差電勢，又稱為湯姆森電勢。其大小與金屬材料的性質(zhì)和兩端的溫差有關(guān)。應(yīng)該指出的是，在金屬中自由電子數(shù)目很多，以致溫度不能顯著地改變它的自由電子濃度，所以在同一種金屬內(nèi)的溫差電勢極小，可以忽略。因此，在一個熱電偶回路中起決定作用的是兩個接點處產(chǎn)生的與材料性質(zhì)和該點所處溫度有關(guān)的接觸電勢。
總之，熱電偶是一種感溫元件，它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電溫度計是由熱電偶、補償導(dǎo)線及測量儀表構(gòu)成的。其中熱電偶是敏感元件，它由兩種不同的導(dǎo)體連接在一起，構(gòu)成一個閉合回路，當測量端與儀表接線端的溫度不同時，由于熱電效應(yīng)，回路中就會產(chǎn)生零點幾到幾十毫伏的熱電動勢，測量端在測量時被置于測量場所，故稱工作端。另外則要求恒定在某一溫度下儀表兩端，故稱為參考端或自由端。兩種不同材料的導(dǎo)體所組成的回路稱為熱電偶。組成熱電偶的導(dǎo)體稱為極。熱電偶所產(chǎn)生的電動勢稱為熱電動勢。勢電偶的兩個結(jié)點中，置于溫度為t的被測對象中的結(jié)點稱為測量端，又稱為工作端或熱端，而置于參考溫度為t的被測對象的另一結(jié)點稱為參考端，又稱自由端冷端。
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