熱電偶是一種利用材料電性質隨溫度變化的特性來實現溫度測量的傳感器。它由兩種不同金屬的導體構成,端點被焊接在一起形成一個結點。
熱電偶的工作原理是通過引入焓變換理論,利用不同金屬導體的Seebeck系數(即產生電動勢的溫度差系數)不同的特性來實現溫度的測量。
當兩種金屬的連接點溫度不一致時,由于不同金屬受熱后電子的受激運動程度不同,電子從高能態流向低能態,導致兩種金屬之間的電動勢產生差異,使之形成一個微弱的電流信號,通過外接的電路可以轉換成溫度值進行測量。
熱電偶成本低廉,容易制造;
熱電偶可適用于廣泛的溫度測量范圍,可用的溫度范圍為-270℃至2300℃;
可以承受更高的溫度和更嚴苛的環境(如腐蝕性,振動等)。
熱電偶受外部干擾影響容易產生測量誤差;
熱電偶的靈敏度較低,需要運放等電路放大測量信號;
兩種金屬的連接點和保護管材料的特性可能受到溫度的影響而改變,進而影響測量。
由于熱電偶具有優良的耐高溫性、低成本、易于制造等特點,因此被廣泛應用于鐵、鋼冶煉、電力、船舶、煤田礦山、石油化工和工業壓力容器等領域。