熱電偶傳感器可以定義為一種溫度傳感器，用于以EMF或電流的形式測(cè)量一個(gè)特定點(diǎn)的溫度。該傳感器包括兩條不同的金屬線，它們?cè)谝粋€(gè)結(jié)點(diǎn)處連接在一起?？梢栽谠摻Y(jié)處測(cè)量溫度，并且金屬線的溫度變化會(huì)激發(fā)電壓。
設(shè)備中產(chǎn)生的EMF量非常?。ê练?，因此必須利用非常敏感的設(shè)備來(lái)計(jì)算電路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。用于計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的常用設(shè)備是電壓平衡電位計(jì)和普通檢流計(jì)。從這兩者中，可以物理地或機(jī)械地使用平衡電位計(jì)。
一、熱電偶傳感器的工作原理
該熱電偶原理主要取決于三種效應(yīng)，即塞貝克，珀?duì)柼蜏丈?/p>
1.見貝克效應(yīng)
這種影響發(fā)生在兩種不同的金屬之間。當(dāng)熱量提供給任何一根金屬線時(shí)，電子流就會(huì)從熱金屬線流向冷金屬線。因此，直流電會(huì)刺激電路。
2.珀?duì)柼?yīng)
該珀?duì)柼?yīng)與塞貝克效應(yīng)相反。該效果表明，通過在兩個(gè)不同導(dǎo)體之間施加電勢(shì)變化，可以在兩個(gè)不同導(dǎo)體之間形成溫度差。
3.湯普森效應(yīng)
這種效應(yīng)表明，由于兩種不同的金屬固定在一起，并且如果它們形成兩個(gè)接頭，則電壓會(huì)由于溫度梯度而感應(yīng)出導(dǎo)體的總長(zhǎng)度。這是一個(gè)物理詞，顯示了確切位置處溫度的速率和方向的變化。
二、熱電偶傳感器的構(gòu)造
該設(shè)備的結(jié)構(gòu)如下所示。它包括兩條不同的金屬線，并在連接端連接在一起。交界處被認(rèn)為是測(cè)量的終點(diǎn)。結(jié)的末端分為三種類型，即不接地，接地和裸露的結(jié)。
1.不接地的結(jié)
在這種類型的連接中，導(dǎo)體與保護(hù)蓋完全分開。該路口的應(yīng)用主要包括高壓應(yīng)用工程。使用此功能的主要好處是可以減少雜散磁場(chǎng)的影響。
2.接地結(jié)
在這種類型的連接中，金屬線以及保護(hù)蓋都連接在一起。此功能用于測(cè)量酸性環(huán)境中的溫度，并提供抗噪聲的功能。
3.裸結(jié)
裸露的結(jié)適用于需要快速響應(yīng)的區(qū)域。這種類型的結(jié)用于測(cè)量氣體溫度。用于制造溫度傳感器的金屬基本上取決于溫度的計(jì)算范圍。
通常，熱電偶設(shè)計(jì)有兩條不同的金屬線，即鐵和康銅，通過在稱為熱結(jié)的一個(gè)結(jié)處進(jìn)行連接來(lái)構(gòu)成檢測(cè)元件。它由兩個(gè)結(jié)點(diǎn)組成，一個(gè)結(jié)點(diǎn)通過電壓表或變送器連接，其中冷結(jié)點(diǎn)和第二結(jié)點(diǎn)在一個(gè)稱為熱結(jié)點(diǎn)的過程中相關(guān)聯(lián)。
三、熱電偶傳感器的工作原理圖
熱電偶的電路如下圖所示。該電路由兩種不同的金屬組成。這些金屬以建立兩個(gè)結(jié)的方式連接在一起。金屬通過焊接結(jié)合到結(jié)。
令P和Q為熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)。T 1和T 2是結(jié)點(diǎn)的溫度。由于結(jié)點(diǎn)的溫度互不相同，因此在電路中會(huì)產(chǎn)生EMF。
如果結(jié)點(diǎn)處的溫度相等，則在電路中會(huì)產(chǎn)生相等且相反的EMF，零電流流過該電路。如果結(jié)點(diǎn)的溫度變得不相等，則電路中會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差。電路中感應(yīng)出的EMF的大小取決于用于制造熱電偶的材料的類型。流經(jīng)電路的總電流通過測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。
熱電偶電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由以下公式給出：熱電偶方程其中Δθ熱電偶結(jié)與參考熱電偶結(jié)之間的溫差。a，b常數(shù)
四、熱電偶傳感器輸出的測(cè)量
從熱電偶獲得的輸出EMF可以通過以下方法進(jìn)行測(cè)量。
1.萬(wàn)用表這是一種測(cè)量熱電偶輸出EMF的簡(jiǎn)單方法。萬(wàn)用表連接到熱電偶的冷端。萬(wàn)用表指針的偏轉(zhuǎn)量等于流過萬(wàn)用表的電流。
2.電位器也可以借助直流電位器來(lái)測(cè)量熱電偶的輸出。
3.帶輸出設(shè)備的放大器從熱電偶獲得的輸出通過放大器進(jìn)行放大，然后饋入記錄或指示儀表。
五、熱電偶傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）熱電偶的優(yōu)點(diǎn)
1.熱電偶比其他溫度測(cè)量設(shè)備便宜。
2.熱電偶具有快速的響應(yīng)時(shí)間。
3.溫度范圍廣。
?。?）熱電偶的缺點(diǎn)
1.熱電偶精度低。
2.熱電偶的重新校準(zhǔn)很困難。
