什么是热电偶:工作原理及其应用

1821年，一位名叫“托马斯·塞贝克”的物理学家发现，当两根不同的金属线连接在一个电路的一个结的两端时，当温度作用于这个结时，就会有电流流过电路即众所周知的电磁场(EMF)。电路产生的能量被称为塞贝克效应。以托马斯·塞贝克的效应为指导，意大利物理学家莱奥波多·诺比利和马多尼奥·梅洛尼于1826年合作设计了一种热电电池，称为热倍增器电流计还有一个热堆来计算辐射。由于他的努力，一些人认定诺比利是热电偶的发现者。

什么是热电偶？

热电偶可以定义为一种温度传感器用于测量某一特定点的温度，以电动势或电流的形式。这种传感器由两种不同的金属线组成，它们在一个连接处连接在一起。在这个接点可以测量温度，金属丝的温度变化会激发电压。

设备中产生的EMF的量是非常微小的（毫伏），因此必须使用非常敏感的装置来计算电路中产生的e.m.f。用于计算E.M.F的常用装置是电压平衡电位计和普通的电流计。从这两个两个，平衡电位器物理或机械地使用。

热电偶工作原理

这热电偶原则主要取决于塞贝克、佩尔蒂埃和汤普森这三个效应。

见贝克效应

这种类型的效果发生在两个不同的金属之间。当热量提供给任何一种金属线时，然后从热金属线到冷金属线的电子供应流。因此，直流刺激电路。

珀耳帖效果

这种珀耳帖效果与塞贝克效应相反。这种效果通过应用于它们之间的潜在变化，可以在任何两个不同导体中形成温度的差异。

汤普森效应

这种效果指出，随着两个不同的金属固定在一起，如果它们形成两个关节，则电压由于温度的梯度而引起总导体的长度。这是一种物理词，其演示了确切位置的温度率和方向的变化。

热电偶的建设

设备的结构如下所示。它包括两根不同的金属线，并且在接线端连接在一起。交界处认为是测量结束。结的结束分为三种类型的即非接地，接地和暴露的交叉点。

Ungrounded-Junction

在这种连接条件中，导体与保护盖完全分离。该交界处的应用主要包括高压应用工作。使用此功能的主要好处是降低杂散磁场效应。

接地结

在这种类型的结合物中，金属线以及保护盖连接在一起。该功能用于测量酸性气氛中的温度，并为噪声提供抗性。

暴露结

暴露的交界处适用于需要快速响应的区域。这种类型的结用于测量气体温度。用于使温度传感器的金属基本上取决于计算温度范围。

通常，热电偶设计有两根不同的金属线，即铁和常数，其通过在一个被命名为热交界处的连接点处连接来检测元件。这包括两个连接点，一个连接点通过电压表连接或发射机其中冷结和第二结在称为热连接的过程中。

热电偶如何工作？

这热电偶图如下图所示。该电路可以用两个不同的金属构建，并且它们通过产生两个连接来耦合在一起。两种金属通过焊接连接。

在上图中，节点用P和Q表示，温度用T1、T2表示。当结的温度不一致时，电路中就会产生电磁力。

如果结端温度变成当量，那么在电路中就会产生当量，以及反向的电磁力，并且没有电流通过。同样地，结端温度变得不平衡，然后在电路中诱发电位的变化。

电路中的电磁力的大小依赖于用于热电偶制造的材料各种材料。整个电路整个电流流量由测量工具计算。

电路中感应的电磁力由下式计算

E = a（ΔΣ）+ b（Δө）2

其中ΔΣ是热热电偶结束的温差以及参考热电偶结束，A＆B是常数

热电偶类型

在进行热电偶类型的讨论之前，必须认为热电偶需要在保护情况下保护以隔离大气温度。这种覆盖物将显着降低对设备的腐蚀影响。

热电偶有很多种类型。让我们仔细看看这些。

k- 这也称为镍铬/镍铝型热电偶。它是最常用的类型。它具有增强的可靠性，精确度，廉价的功能，并且可以为扩展的温度范围操作。

温度范围是：

热电偶级线 - -454F至2300F（-270^0.C到1260.^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

这种k型的精度为

标准+/- 2.2c或+/- 0.75％，特别限制为+/- 1.1c或0.4％

型J.-它是铁和康士坦的混合物。这也是最常用的热电偶类型。它具有提高可靠性、精度和价格低廉的特点。该设备只能在较小的温度范围内工作，在较高的温度范围内工作时寿命较短。

温度范围是：

热电偶级电线- - 346f至1400F (-210^0.c到760.^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

该J型具有精度水平

标准+/- 2.2c或+/- 0.75％，特别限制为+/- 1.1c或0.4％

类型T.- 它是铜/常数的混合。T型热电偶保持稳定性增加，通常用于较小的温度雷带和低温仪等温度应用。

温度范围是：

热电偶级线 - -454f至700f（-270^0.c到370.^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

这种t型的精度为

标准+/- 1.0c或+/- 0.75％，特别限制为+/- 0.5c或0.4％

E型- 它是镍铬/常数的混合物。与在≤1000F的k和J热电偶相比时，它具有更大的信号能力和提高精度。

温度范围是：

热电偶级电线- - 454f至1600F (-270^0.C - 870^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

这种t型的精度为

标准+/- 1.7c或+/- 0.5％，特别限制是+/- 1.0c或0.4％

键入n- 它被认为是Nicrosil或Nisil热电偶。N型的温度和精度水平类似于K型。但这种类型比K型更昂贵。

温度范围是：

热电偶级线 - -454F至2300F（-270^0.c至392.^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

这种t型的精度为

标准+/- 2.2c或+/- 0.75％，特别限制为+/- 1.1c或0.4％

类型S.-它被认为是铂/铑或10%/铂热电偶。S型热电偶非常适用于高温范围的应用，如生物技术和制药机构。它甚至用于较小的温度范围的应用，因为它增加了精度和稳定性。

温度范围是：

热电偶级线 - -58F至2700F（-50^0.C至1480^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

这种t型的精度为

标准+/- 1.5c或+/- 0.25％，特别限制为+/- 0.6c或0.1％

类型R.- 它被认为是铂/铑或13％/铂热电偶。S型热电偶为高温范围应用而极其实施。这种铑的铑包括较高的铑包括，使设备更昂贵。R和S类型的特征和性能几乎相似。它甚至用于较小的温度范围的应用，因为它增加了精度和稳定性。

温度范围是：

热电偶级线 - -58F至2700F（-50^0.C至1480^0.C）

延长线（0^0.C到200.^0.C）

这种t型的精度为

标准+/- 1.5c或+/- 0.25％，特别限制为+/- 0.6c或0.1％

B型- 它被认为是铂铑的30％或60％的铂铑热电偶。这广泛用于较高的温度应用。在所有上述类型中，B型具有最高的温度限制。在温度升高的水平下，B型热电偶将增加稳定性和准确性。

温度范围是：

热电偶等级线 - 32F至3100F（0^0.c到1700.^0.C）

延长线（0^0.c到100.^0.C）

这种t型的精度为

标准+/- 0.5％

类型S，R和B被认为是贵金属热电偶。选择这些是因为即使在高温范围内也可以发挥作用，提供了很高的准确性和长寿。但是，与基础金属类型相比，这些更昂贵。

在选择热电偶时，必须考虑许多适合其应用的因素。

• 检查您的应用程序所需的低温和高温范围?
• 要使用的热电偶预算是什么？
• 要使用的准确性的百分比是多少？
• 在哪种大气条件下，热电偶操作如惰性气体或氧化
• 预期的响应程度是多少，这意味着设备需要迅速响应温度变化？
• 什么是需要的寿命期？
• 在操作中浸入水中的操作之前检查，或者在哪个深度水平？
• 将热电偶的利用无论是间歇还是连续？
• 热电偶是否会在整个设备寿命中受到扭曲或弯曲?

你怎么知道你的热电偶不好?

为了知道热电偶是否工作良好，需要对设备进行测试。在更换设备之前，必须检查设备是否正常工作。要做到这一点，一个万用表和基本的电子知识是完全足够的。bob足球体育app使用万用表测试热电偶的方法主要有三种，解释如下:

电阻试验

为了执行该测试，该装置必须放置在燃气装置线中，所需的设备是数字万用表和鳄鱼夹。

过程 - 将鳄鱼剪辑连接到万用表中的部分。将夹子安装在热电偶的两端，其中一端将折叠到气阀中。现在，打开万用表并记下读取选项。如果万用表以小订单显示欧姆，则热电偶处于完善的工作状态。或者，当读数为40欧姆或更长时间时，它状况良好。

开路测试

这里，使用的设备是鳄鱼夹，更轻和数字万用表。这里，代替测量电阻，计算电压。现在，用较轻的升温热电偶的一端。当万用表显示25-30 mV范围内的电压时，它正常工作。或者，当电压接近20mV时，则必须更换设备。

闭路测试

这里，使用的设备是鳄鱼夹，热电偶适配器和数字万用表。这里，适配器放置在气阀内，然后将热电偶放置在适配器的一个边缘。现在，开启万用表。当读数在12-15 mV的范围内时，设备处于适当的状态。或者当电压读数下降到12mV以下时，它表示有故障的设备。

因此，使用上述测试方法，可以确定热电偶是否正常工作。

恒温器和热电偶的区别是什么?

恒温器和热电偶之间的差异是：

特征	热电偶	恒温器
温度范围	-454至32720.F	-112到302.0.F
价格范围	较少的	高的
稳定	提供较少的稳定性	提供中等稳定性
灵敏度	热电偶的灵敏度较小	恒温器提供最好的稳定性
线性	缓和	较差的
系统成本	高的	媒介

优点缺点

热电偶的优点包括以下内容。

• 精度高
• 它是坚固的，可用于像苛刻的环境和高振动。
• 热反应快速
• 温度的工作范围宽。
• 宽工作温度范围
• 成本低且非常一致

热电偶的缺点包括以下内容。

• 非线性
• 最不稳定性
• 低电压
• 需要参考
• 最不敏感性
• 热电偶重新校准很难

应用程序

某些热电偶的应用包括以下。

• 这些用作温度传感器在恒温器中在办公室，家园，办公室和企业。
• 这些用于监测铁，铝和金属中金属温度的行业。
• 这些用于食品工业中的低温和低温应用。热电偶用作用于进行热电冷却的热泵。
• 这些用于测试化学植物，石油厂的温度。
• 它们用于气体机器，用于检测飞行员火焰。

RTD和热电偶之间有什么区别？

在热电偶的情况下必须考虑的其他最重要的事情是它与RTD设备不同。因此，表格解释了RTD和热电偶之间的差异。

RTD.	热电偶
RTD广泛适用于测量(-200之间的较小范围的温度0.C - 5000.C）	热电偶适用于测量较高的温度（-1800.c到2320.0.C）
对于最小的开关范围，它表现出稳定性增加	这些具有最小的稳定性，并且在多次测试时，结果也不精确
它比热电偶更精确	热电偶的准确性较低
灵敏度范围更广，甚至可以计算最小的温度变化	灵敏度范围较少，这些不能计算最小的温度变化
RTD设备具有良好的响应时间	热电偶提供比RTD的响应快
输出是线性的	输出是非线性的
这些比热电偶更昂贵	这些是经济的比RTD

什么是生命周期?

这热电偶的寿命基于应用程序的应用。因此，人们无法具体预测热电偶的生命周期。当设备保持正确时，设备将具有长寿命。虽然，在连续使用后，由于老化效应，它们可能会受到损坏。

而且，由于这，输出性能将降低，并且信号效率差。热电偶的价格也不高。因此，更建议每2 - 3年修改热电偶。这是答案热电偶的寿命是什么？？

因此，这是关于热电偶的概述。从上面的信息中，我们可以得出结论，测量热电偶输出可以通过使用多电表，电位器和放大器等方法来计算输出设备。热电偶的主要目的是在几种不同的应用中构建一致和直接的温度测量。