用熱電偶測量溫度的原理是什么？

時間：2023-11-14 閱讀：1263

　　熱電偶是一種常見的溫度測量傳感器，其測量原理基于塞貝克效應(yīng)（Seebeck effect）或熱電效應(yīng)。這些效應(yīng)都是基于熱電轉(zhuǎn)換的物理現(xiàn)象，即在不同溫度下，導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的電子行為會有所不同。

　　塞貝克效應(yīng)是指當(dāng)兩種不同材料組成的閉合回路中存在溫度差時，回路中就會產(chǎn)生熱電勢的現(xiàn)象。熱電效應(yīng)則是由于兩種不同材料之間的溫差而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象的本質(zhì)都是電子在不同溫度下的遷移，導(dǎo)致回路中產(chǎn)生熱電勢。

　　熱電偶通常由兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料組成，它們被連接在一起形成一個回路。當(dāng)熱電偶的兩端溫度不同時，就會產(chǎn)生電勢差。這個電勢差與溫度差成正比，因此可以通過測量電勢差來確定溫度差。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度。

　　需要注意的是，在使用熱電偶測量溫度時，需要保持其冷端（測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。因此，在使用熱電偶時，需要采取一些措施來保持冷端的溫度恒定，如將冷端置于冰水混合物中或使用專門的冷端補償器等。

　　總的來說，熱電偶是一種基于塞貝克效應(yīng)或熱電效應(yīng)的溫度測量傳感器，通過測量導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在不同溫度下的電子行為來測量溫度。其結(jié)構(gòu)簡單，性價比高，測量準(zhǔn)確，因此在工業(yè)和科研領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。