熱電偶的基本定律包括均質(zhì)導(dǎo)體定律,、中間導(dǎo)體定律,、中間溫度定律以及參考電極定律，熱電偶的這四大基本定律對(duì)熱電偶的應(yīng)用有及其重要的作用,。

一,、均質(zhì)導(dǎo)體定律

定義：由同一種均質(zhì)材料(導(dǎo)體或半導(dǎo)體)兩端焊接組成閉合回路，無(wú)論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布,，將不產(chǎn)生接觸電勢(shì),，溫差電勢(shì)相抵消，回路中總電勢(shì)為零,。

可見(jiàn),，熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電極材料不均勻,，由于溫度梯存在,，將會(huì)產(chǎn)生附加熱電勢(shì),。

證明：熱電偶的電勢(shì)由兩個(gè)接觸電勢(shì)和兩個(gè)溫差電勢(shì)構(gòu)成。即：

由于材料相同,，沒(méi)有接觸電勢(shì);而溫差電勢(shì)為大小相同,，方向相反的兩個(gè)電勢(shì)，相互抵消,，也為零,。

應(yīng)用：根據(jù)這個(gè)定律，可以檢驗(yàn)兩個(gè)熱電極材料成分是否相同(稱為同名極檢驗(yàn)法),，也可以檢查熱電極材料的均勻性,。

二、中間導(dǎo)體定律

定義：在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體(第三導(dǎo)體),，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,，中間導(dǎo)體的引入對(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)有影響。

證明：證明過(guò)程參考熱電偶中間定律的證明

應(yīng)用：依據(jù)中間導(dǎo)體定律,，在熱電偶實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用中,，常采用熱端焊接、冷端開(kāi)路的形式,，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng),。例如，用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,，在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)是不會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生附加誤差,。再比如可以將熱電偶的兩端不焊接而直接插入液態(tài)金屬中或直接焊在金屬表面進(jìn)行溫度測(cè)量,。

三,、中間溫度定律

定義：熱電偶回路兩接點(diǎn)(溫度為t，t0)間的熱電勢(shì),，等于熱電偶在溫度為t,、tn時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為tn、t0時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和,。tn稱中間溫度,。

證明：

應(yīng)用：由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)系,當(dāng)冷端溫度不為0攝氏度時(shí)，不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)E(t,，t0)直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)E(t,，t0)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測(cè)溫度值,，需按中間溫度定律進(jìn)行修正,。初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來(lái)修正!

四、參考電極定律

定義：如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)已知,，則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)也就已知,。

證明：

導(dǎo)體A,、B分別與標(biāo)準(zhǔn)電極C組成熱電偶，若它們所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)為已知,，即

那么,，導(dǎo)體A與B組成的熱電偶，其熱電動(dòng)勢(shì)為

應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)電極定律是一個(gè)極為實(shí)用的定律,。純金屬的種類很多,，而合金類型更多。因此,，要得出這些金屬之間組合而成熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì),，其工作量是極大的。由于鉑的物理,、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，熔點(diǎn)高，易提純,，所以,，我們通常選用高純鉑絲作為標(biāo)準(zhǔn)電極，只要測(cè)得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì),，則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)就可以得到,。

例如：熱端為100℃，冷端為0℃時(shí),，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為2.95mV,，而考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為-4.0mV，則鎳鉻和考銅組合而成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)則為 2.95mV-(-4.0mV)=6.95mV,。