热电偶的测温原理详解

热电偶是工业上zui常用的温度检测元件之一。其优点是：

①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。

②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zui低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。

③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。

原理

1、热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同，

当两个导体的二个执着点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因而在回路中形成电流,温度差越大，电流越大，

这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

2、热电偶的种类及结构形成

（1）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。

所谓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。

标准化热电偶 我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC标准生产，

并S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

2、热电偶的结构形式 为了保证热电偶可*、稳定地工作，对它的结构要求如下： 

① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可*；

 ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

5安装尺寸应该尽量选用公制[中国标准]如螺纹：12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法兰直径95、105、115mm.

3、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵 金属时），

而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热 电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，

连接到 仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，

它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

一般显示、控制仪表都有温度自动补偿系统，不需要担心。

仪表在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100℃，

这里需要特别说明一下：网络上很多转载的技术资料都讲：补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100℃，其实，这个说法是错误的！

特殊工况下，可以选用热电偶延长线，即导线材质和热电偶电极材质一致的导线连接，比如：KX镍铬-镍硅补偿导线；

EX镍铬-康铜补偿导线；JX铁-康铜补偿导线；TX铜-铜镍补偿导线都存不在这个问题，根据热电偶的中间导体定律，

这种补偿导线温度不受限制。还有一些热电偶比如：B分度的铂铑30-铂铑6，这种热电偶没有补偿导线，在400度以下不计精度用普通双芯铜线即可。