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熱電偶技術(shù)

熱電偶是所有傳感器中復(fù)雜性很低的一種，因此既堅固耐用，又低成本，非常適用于工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

熱電偶由兩根材質(zhì)不同的金屬導(dǎo)線組成，這兩根導(dǎo)線共同連接測量點(diǎn)，稱為熱接點(diǎn)。熱電偶的輸出是與熱接點(diǎn)和導(dǎo)線冷接點(diǎn)之間的溫差成比例的電壓。所產(chǎn)生的電壓非常小且是非線性的，這便給熱電偶儀器制造商帶來了設(shè)計難題。但如果設(shè)計得當(dāng)，熱電偶便是一種成本非常低的傳感器，如果損壞則可輕松更換。

熱電偶理論

熱電偶電路至少有兩個接點(diǎn)：測量接點(diǎn)（熱接點(diǎn)）和參考接點(diǎn)或冷接點(diǎn)。參考接點(diǎn)是熱電偶的兩根導(dǎo)線連接測量儀器（例如數(shù)據(jù)記錄器）的接點(diǎn)。這是金屬材質(zhì)從熱電偶金屬變成測量儀器金屬的點(diǎn)，大多數(shù)電子數(shù)據(jù)記錄器均采用銅線。

熱電偶的輸出電壓與測量接點(diǎn)和參考接點(diǎn)之間的溫差有關(guān)。這是 Thomas Seebeck 在1821年觀察到一種現(xiàn)象后得出的結(jié)論。在該現(xiàn)象中，由兩個金屬材質(zhì)不同的導(dǎo)線組成的電路在其中一個接點(diǎn)被加熱后改變了電壓表指針的位置。

每一類熱電偶都有其的塞貝克(Seebeck) 電壓曲線。 塞貝克曲線取決于熱電偶兩根導(dǎo)線中使用的金屬，所產(chǎn)生的電壓以 mV 為單位。 熱電偶中使用的幾乎所有導(dǎo)線都是合金，合金的同質(zhì)性對于測量系統(tǒng)的精度至關(guān)重要。

應(yīng)記住，電壓不是在熱接點(diǎn)處產(chǎn)生的，而是在存在熱梯度的區(qū)域沿著導(dǎo)線產(chǎn)生的。在精度要求高的應(yīng)用場合，在使用熱電偶前檢查精度時應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。