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熱電偶的簡述及優點
閱讀：1656 發布時間：2017-12-20
熱電偶的簡述及優點
熱電偶（thermocouple）是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。
熱電偶已成為在合理精度內高性價比測量寬溫度范圍的工業標準方法。它們應用于高達約+2500°C的各種場合，如鍋爐、熱水器、烤箱和飛機引擎等。
熱電偶具有下列優點：
- 溫度范圍廣：從低溫到噴氣引擎廢氣，熱電偶適用于大多數實際的溫度范圍。熱電偶測量溫度范圍在-200°C至+2500°C之間，具體取決于所使用的金屬線。
- 堅固耐用：熱電偶屬于耐用器件，抗沖擊和抗振動性好，適合危險惡劣的環境。
- 響應快：熱電偶對溫度響應快，尤其在感應接合點裸露時。它們體積小，熱容量低，可在數百毫秒內對溫度變化做出響應。
- 無自發熱：由于熱電偶不需要激勵電源，因此不易自發熱。
熱電偶類型眾多，其中K型，原因是它具有相對較大的輸出電壓、可在寬溫度范圍內保持線性，并且成本低。
熱電偶原理
熱電偶由在一頭相連的兩根不同金屬線組成。相連的一頭稱為測量接合點或熱接合點。金屬線不相連的另一頭接到信號調理電路走線，它一般由銅制成。在熱電偶金屬和銅走線之間的這一個接合點叫做參考（"冷"）接合點。
在參考接合點處產生的電壓取決于測量接合點和參考接合點兩處的溫度。由于熱電偶是一種差分器件而不是溫度測量器件，必須知道一個接合點的參考溫度才能從輸出電壓推算出另一個接合點的溫度。