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用热电偶测量温度的原理是什么?

2023-11-14 [422]
  热电偶是一种常见的温度测量传感器,其测量原理基于塞贝克效应(Seebeck effect)或热电效应。这些效应都是基于热电转换的物理现象,即在不同温度下,导体或半导体材料的电子行为会有所不同。
  塞贝克效应是指当两种不同材料组成的闭合回路中存在温度差时,回路中就会产生热电势的现象。热电效应则是由于两种不同材料之间的温差而产生电动势的现象。这两种现象的本质都是电子在不同温度下的迁移,导致回路中产生热电势。
  热电偶通常由两种不同的导体或半导体材料组成,它们被连接在一起形成一个回路。当热电偶的两端温度不同时,就会产生电势差。这个电势差与温度差成正比,因此可以通过测量电势差来确定温度差。在热电偶回路中接入第三种金属材料时,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。
  需要注意的是,在使用热电偶测量温度时,需要保持其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。因此,在使用热电偶时,需要采取一些措施来保持冷端的温度恒定,如将冷端置于冰水混合物中或使用专门的冷端补偿器等。
  总的来说,热电偶是一种基于塞贝克效应或热电效应的温度测量传感器,通过测量导体或半导体材料在不同温度下的电子行为来测量温度。其结构简单,性价比高,测量准确,因此在工业和科研领域中得到了广泛的应用。