热电偶测温原理及几个基本定律
zmwangping · 2007-11-01 09:26 · 44137 次点击
注:本不想再发这一类的知识。但看到一些讨论的内容,是对一些基本的东西不知道,故还是将几个定律及应用简述一下。
**原理**
两种不同的导体或半导体两端相接成闭合回路,当两接点分别放在不同的温度T和T0时,
则在回路中就会产生热电势,形成回路电流。这称赛贝克效应,也换称热电效应。
产生的热电势由接触电势和温差电势两部分组成。
热电偶就是基于热电效应而工作的。
**几个基本定律**
**1.均质导体定律**
由同一种均质材料(导体或半导体)两端焊接组成闭合回路,无论导体截面如何以及
温度如何分布,将不产生接触电势,温差电势相抵消,回路中总电势为零。
可见,热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电极材料不均匀,由
于温度梯存在,将会产生附加热电势。
**2.中间温度定律**
热电偶回路两接点(温度为T、T0)间的热电势,等于热电偶在温度
为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。
由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0摄氏度时,不能利用已知
回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取热端温度值;也不能利用已知回路实际热电势
E(t,t0)直接查表求取的温度值,再加上冷端温度确定热端被测温度值,需按中间温度
定律进行修正。初学者经常不按中间温度定律来修正!
**3.中间导体定律**
在热电偶回路中接入中间导体(第三导体),只要中间导体两端温度相同,中间导
体的引入对热电偶回路总电势没有影响,这就是中间导体定律。
依据中间导体定律,在热电偶实际测温应用中,常采用热端焊接、冷端开路的形式,
冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。
有人担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值,在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差。根据这个定律,是没有这个误差的!