热电偶传感器

　　一、热电偶的工作原理

　　1．热电效应

　　将两种不同性质的导体A，B串接成一个闭合回路，如果两接合点处的温度不同（T0≠T），则在两导体间产生热电势，并在回路中有一定大小的电流，这种现象称为热电效应。

　　闭合回路中两种导体叫热电极；

　　两个结点中，一个称工作端或热端（T），另一个叫参比端或冷端（T0）。

　　由这两种导体的组合并将温度转换成热电动势的传感器叫做热电偶。

　　热电动势是由两种导体的接触电势和单一导体的温差电动势所组成。

　　（1）接触电动势

　　不同金属导体接触，在接触表面形成一个稳定的电位差，叫做接触电动势。

　　大小可表示为

　　（2）同一导体中的温差电动势

　　单一导体，如果两端温度不同，在两端间会产生电动势，即单一导体的温差电动势。

　　温差电动势的大小可表示为

　　有关热电偶回路的几点结论：

　　热电偶必须采用两种不同的材料作为热电极。

　　如果热电偶两结点温度相等，则尽管导体A、B的材料不同，热电偶回路内的总电动势亦为零。

　　热电偶AB的热电动势与A、B材料的中间温度无关，只与结点温度有关。

　　2．热电偶基本定律

　　（1）中间导体定律

　　如图,A,B中接入第三导体C，当A、B结点温度为T，其余结点温度为T0，且T>T0时，则回路中总热电动势为

　　由于在T＝T0的情况下回路中总电动势为零

　　有

　　中间导体定律

　　在热电偶回路中接入第三种材料的导线，只要其两端的温度相等，第三导线的引入不会影响热电偶的热电动势。

　　参考电极定律

　　图中导体C接在A、B之间，形成三个热电偶组成的回路。当结点温度为T，T0时，用导体A、B组成的热电偶的热电动势等于AC热电偶和CB热电偶的热电动势的代数和。这一规律称为参考电极定律。

　　中间温度定律

　 当热电偶的两个节点温度为T，T1时,热电势为EAB（T,T1）；

    当热电偶的两个节点温度为T1，T0时, 热电势为EAB(T1,T0)；

    当热电偶的两个节点温度为T，T0时, 热电势为

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