熱電偶是基于 “塞貝克效應” 設計的接觸式溫度傳感器
所屬類別:2025-10-15 閱讀:108次
熱電偶是基于 “塞貝克效應” 設計的接觸式溫度傳感器,通過兩種不同金屬構成的閉合回路,利用兩端(熱端 / 冷端)的溫差產生微弱電勢(mV 級),再通過電勢與溫度的對應關系反推被測溫度。其核心優勢是測量范圍寬(-200℃~1800℃)、耐高溫、結構簡單、成本低,廣泛應用于工業窯爐、鍋爐、冶金、化工等中高溫場景,是高溫溫度測量的主流選擇。
核心工作原理:塞貝克效應(溫差生電)
熱電偶的本質是利用 “兩種不同導體的溫差電勢”,具體原理可拆解為 3 步:
回路構成:用兩種不同材質的金屬絲(如鎳鉻 - 鎳硅)作為 “熱電極”,一端焊接形成 “熱端”(直接接觸被測介質,感受溫度),另一端作為 “冷端”(置于恒定溫度環境,如室溫或恒溫槽),并連接二次儀表(如溫度顯示儀),形成閉合回路。
溫差生電:當熱端與冷端存在溫度差(ΔT = T 熱 - T 冷)時,兩種金屬的電子逸出功不同,會在回路中產生 “溫差電勢”(塞貝克電勢),電勢大小與溫差近似線性相關(溫度越高,電勢越大)。
溫度計算:二次儀表通過測量溫差電勢,結合該類型熱電偶的 “分度表”(行業標準的 “電勢 - 溫度” 對應關系),自動換算出熱端的實際溫度。


關鍵補充:冷端溫度會直接影響電勢(若冷端溫度波動,即使熱端溫度不變,電勢也會變化),因此必須進行 “冷端補償”(如用補償導線、冷端恒溫器),否則會導致測量誤差。



