热电偶和温度传感器的区别(热电偶温度传感器的工作原理及参考温度)

Posted 2023-06-02

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热电偶和温度传感器的区别(热电偶温度传感器的工作原理及参考温度)

热电偶温度传感器的工作原理：两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

热电偶冷端温度，也有称作冷端参考温度、冷端温度、参考温度的。作为热电偶本身来说，是一个反应温度差的元件，它产生的毫伏值只和冷热端温度差有关。如果一头是100℃,另一头是20℃，那么热电偶本身产生的毫伏值只对应80℃。在用于测温时，例如测一个100℃的物体，环境20℃，这时在得出毫伏值对应80℃的情况下,只要加上环境的20℃就得出被测物体的温度。这个20℃（环境温度）就是冷端参考温度。绝大多数测温仪表都可以自动检测冷端温度，并且自动加上，称为自动冷端补偿。但在校表时他就成为多余的了，所以在校表时要关闭自动冷端补偿，或者人工修正。

热电偶的热电势大小与热电极材料以及两接点的温度有关。热电偶的分度表和根据分度表刻度的温度仪都是以热电偶参考端温度等于0℃为条件的，所以，我们在使用时必须遵循这一条件。如果参考端温度度tn不等0℃，尽管被测温度t 恒定不变，热电势E（t，tn）也将随着参考端温度tn的变化而变化。

例如，我们将一支镍铬--镍硅热电偶插入600℃的管状电炉中，当热电偶的参考端温度为0℃时；其输出的热电势为24.91毫伏；如果参考端温度为30℃，热电偶输出的热电势就下降到23.74毫伏，这就是参考端温度不等于0℃时所引入的测量误差。如果参考端温度是变化的，则引入的测量误差将是个变量。由此可见，当参考端温度不等于0℃时，对被测温度的准确性有着十分重要的影响。

用热电偶测温时，要使参考端温度保持在0℃比较麻烦，一般只有在实验室做精密测量时才有必要。在通常的工程测量中，参考端温度大都处在室温或波动的温区。这时，要测出实际温度，就必须采用修正或补偿等措施。