熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標(biāo)準熱電偶和非標(biāo)準熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準熱電偶是指國家標(biāo)準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標(biāo)準化熱電偶中國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準化熱電偶為中國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。
熱電偶的工作原理
當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體和半導(dǎo)體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，一端溫度為T，稱為工作端或熱端，另一端溫度為TO，稱為自由端(也稱參考端)或冷端，則回 路中就有電流產(chǎn)生，即回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。與塞貝克有關(guān)的效應(yīng)有兩個：其一，當(dāng)有電流流過兩個不同導(dǎo)體的連接處時此處便吸收或放出熱量(取決于電流的方向)，稱為珀爾帖效應(yīng)；其二，當(dāng)有電流流過存在溫度梯度的導(dǎo)體時，導(dǎo)體吸收或放出熱量(取決于電流相對于溫度梯度的方向)，稱為湯姆遜效應(yīng)。兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合稱為熱電偶。熱電偶的熱電勢EAB(T，T0)是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體在接觸處產(chǎn)生的電勢，此電勢與兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)及在接觸點的溫度有關(guān)。溫差電勢是指同一導(dǎo)體或半導(dǎo)體在溫度不同的兩端產(chǎn)生的電勢，此電勢只與導(dǎo)體或半導(dǎo)體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體的長度、截面大小、沿其長度方向的溫度分布無關(guān)。無論接觸電勢或溫差電勢都是由于集中于接觸處端點的電子數(shù)不同而產(chǎn)生的電勢，熱電偶測量的熱電勢是二者的合成。當(dāng)回路斷開時，在斷開處a，b之間便有一電動勢差△V，其極性和大小與回路中的熱電勢一致。并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由A流向B時，稱A為正極，B為負極。實驗表明，當(dāng)△V很小時，△V與△T成正比關(guān)系。定義△V對△T的微分熱電勢為熱電勢率，又稱塞貝克系數(shù)。塞貝克系數(shù)的符號和大小取決于組成熱電偶的兩種導(dǎo)體的熱電特性和結(jié)點的溫度差。