热电偶和热电阻各自的工作原理

一、热电偶

热电偶是工业上常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。

热电偶(图2)

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。

热电偶结构图(图3)

二、热电阻

   热电阻是中低温区常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量度是高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

热电阻(图4)

热电阻是利用金属导体或半导体有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)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

热电阻的分类(图5)

热电阻封装骨架区别(图6)

三、如何选择热电偶和热电阻

选择热电偶和热电阻，应从以下几方面考虑

根据测温范围选择：500℃以上一般选择热电偶，500℃以下一般选择热电阻;

根据测量精度选择：对精度要求较高选择热电阻，对精度要求不高选择热电偶;

根据测量范围选择：热电偶所测量的一般指“点”温，热电阻所测量的一般指空间平均温度。 

温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。在接触式温度测量仪表热电偶和热电阻是工业上常用的温度检测元件。本文主要介绍热电偶和热电阻各自的工作原理及选用范围。

温度控制系统原理图(图1)