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什么是热电偶,它如何工作?

来源: 作者: 发布日期:2020-09-18 10:56:45

         热电偶传感器是在工业应用中用于测量不同变量的多种类型的温度传感设备之一,而本文是国外客户对热电偶的定义以及如何工作的原理描述。它们通常用于燃气轮机排气,柴油发动机,高温炉操作等的温度测量和控制。热电偶不仅用于工业,而且还用于一些家庭和商业应用。在恒温器中,将火焰和烟雾传感器,以气体或液体燃料为动力的设备等与热电偶传感器配对,以控制工作温度升高。由于热电偶传感器具有重要意义,并且是温度传感器的一种高度利用的类型,因此有必要对此进行深入了解。这篇文章讨论了什么是热电偶以及它们如何工作。

 
热电偶概述
热电偶传感器是对温度敏感的设备,具有两条不同材料的导线。由于组成不同,这些电线的导电率有所不同。电导率的差异会产生差分电结,它们之间还会产生温度相关的电压。这种活动称为热电效应。进一步投影此测得的电压以解释温度。
 
热电偶传感器有不同的型号和组件。它们被制造为热电偶探针,过渡接头热电偶,带连接器的热电偶,裸线热电偶等。尽管热电偶传感器可确保通用性,但功能或工作原理保持不变。
热电偶温度传感器
让我们讨论热电偶的工作原理。
 
了解热电偶的工作原理
热电偶根据塞贝克效应起作用。
 
由于两种不同材料的电导率的差异,塞贝克效应可以细化为差分电压的产生。以法国科学家托马斯·约翰·塞贝克(Thomas Johan Seebeck)的名字命名,他确认是否将两种不同的金属连接并加热,这两种金属的温升差异会引起电动势(EMF)。在热电偶的应用中颠倒了相同的概念。
 
当电流通过两种焊接的异种金属时,会出现电压差,将其反向投影以计算温度差。当电流通过结时,由于金属的导电性和电阻的限制,温度会发生升高。两种材料都在不同的温度下加热,电导率的差异为两种不同的金属提供了两种不同的电压。
 
尽管热电偶传感器的工作原理并不复杂,但仍取决于几个不同的因素。电压差的测量不足以进行精确测量。
 
热电偶传感器进行精确温度测量的非常重要因素之一是结点的参考温度(Tref)。必须知道Tref的确切值,以避免在电压至温度计算中出现校正因子。有两种用于指定和标识Tref的特定技术。以下是有助于热电偶传感器读取精度的技术。
 
冰浴法:在这种方法中,将结块浸入半冷冻蒸馏水的浴中以冻结结点的温度。浸入后,将Tref设置为0°C以作为计算参考。
冷端补偿方法:在这种方法中,连接点的温度会发生变化,但始终使用第二个温度传感器进行测量。测量结点处的Tref,然后将读取时的精确Tref用作校正因子。
使用这两种方法之一执行温度读数补偿,以无误地完成热电偶传感器的工作。

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