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美國(guó)羅斯蒙特ROSEMOUNT熱電偶

熱電偶（thermocouple）是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件，它直接測(cè)量溫度,，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),，通過(guò)電氣儀表（二次儀表）轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,，但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,，通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,，通常和顯示儀表,、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。

當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路,，其兩端相互連接時(shí),，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T,，稱為工作端或熱端,，另一端溫度為T0 ，稱為自由端（也稱參考端）或冷端,，回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì),，該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān),。這種現(xiàn)象稱為“熱電效應(yīng)”，兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”,，這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”,，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)則稱為“熱電動(dòng)勢(shì)”

熱電動(dòng)勢(shì)由兩部分電動(dòng)勢(shì)組成，一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì),，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì),。

熱電偶回路中熱電動(dòng)勢(shì)的大小，只與組成熱電偶的導(dǎo)體材料和兩接點(diǎn)的溫度有關(guān),，而與熱電偶的形狀尺寸無(wú)關(guān),。當(dāng)熱電偶兩電極材料固定后，熱電動(dòng)勢(shì)便是兩接點(diǎn)溫度t和t0,。的函數(shù)差,。即

公式

這一關(guān)系式在實(shí)際測(cè)溫中得到了廣泛應(yīng)用。因?yàn)槔涠藅0恒定,，熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)只隨熱端(測(cè)量端)溫度的變化而變化,，即一定的熱電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)著一定的溫度。我們只要用測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)的方法就可達(dá)到測(cè)溫的目的,。

熱電偶（圖1）熱電偶

熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會(huì)有電流通過(guò),，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect）。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,，溫度較高的一端為工作端,，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下,。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表,；分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,，不同的熱電偶具有不同的分度表。

在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),，只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響,。因此,，在熱電偶測(cè)溫時(shí)，可接入測(cè)量?jī)x表,，測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后,，即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端（測(cè)量端為熱端，通過(guò)引線與測(cè)量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變,，其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系,。若測(cè)量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化,，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性,。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。與測(cè)量?jī)x表連接用補(bǔ)償導(dǎo)線,。

熱電偶冷端補(bǔ)償計(jì)算方法：

從毫伏到溫度：測(cè)量冷端溫度,，換算為對(duì)應(yīng)毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加,，換算出溫度,；

從溫度到毫伏：測(cè)量出實(shí)際溫度與冷端溫度，分別換算為毫伏值,，相減後得出毫伏值,，即得溫度。以上內(nèi)容可供參考,，如有需求,，詳見：美國(guó)羅斯蒙特ROSEMOUNT