溫度傳感器的原理分析

溫度傳感器熱電偶是工業上zui常用的溫度檢測元件之一。其優點是：

①測量精度高。因溫度傳感器熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。

②測量范圍廣。常用的溫度傳感器熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量，某些特殊溫度傳感器熱電偶zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），zui高可達+2800℃（如鎢-錸）。

③構造簡單，使用方便。溫度傳感器熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

1．溫度傳感器熱電偶測溫基本原理

   將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖2-1-1所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應來工作的。

2．溫度傳感器熱電偶的種類及結構形成

（1）溫度傳感器熱電偶的種類

   常用溫度傳感器熱電偶可分為標準溫度傳感器熱電偶和非標準溫度傳感器熱電偶兩大類。所調用標準溫度傳感器熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的溫度傳感器熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化溫度傳感器熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化溫度傳感器熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。

(2)溫度傳感器熱電偶的結構形式 為了保證溫度傳感器熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結構要求如下：

① 組成溫度傳感器熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；

② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；

③ 補償導線與溫度傳感器熱電偶自由端的連接要方便可靠；

④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

3．溫度傳感器熱電偶冷端的溫度補償

   由于溫度傳感器熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把溫度傳感器熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到 儀表端子上。必須指出，溫度傳感器熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使溫度傳感器熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。

   在使用溫度傳感器熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與溫度傳感器熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。