热電(diàn)偶与热電(diàn)阻的应用(yòng)原理(lǐ)一、热電(diàn)偶的应用(yòng)原理(lǐ) 
热電(diàn)偶是工业上***常用(yòng)的温度检测元件之一。其优点是： 
①测量精度高。因热電(diàn)偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 

②测量范围广。常用(yòng)的热電(diàn)偶从-50~+1600℃均可(kě)边续测量，某些特殊热電(diàn)偶***低可(kě)测到-269℃（如金铁镍铬），***高可(kě)达+2800℃（如钨-铼）。 
③构造简单，使用(yòng)方便。热電(diàn)偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小(xiǎo)和开头的限制，外有(yǒu)保护套管，用(yòng)起来非常方便。 
1．热電(diàn)偶测温基本原理(lǐ) 

将两种不同材料的导體(tǐ)或半导體(tǐ)A和B焊接起来，构成一个闭合回路，如图2-1-1所示。当导體(tǐ)A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生電(diàn)动势,因而在回路中形成一个大小(xiǎo)的電(diàn)流,这种现象称為(wèi)热電(diàn)效应。热電(diàn)偶就是利用(yòng)这一效应来工作的。 
2．热電(diàn)偶的种类及结构形成 
（1）热電(diàn)偶的种类 

常用(yòng)热電(diàn)偶可(kě)分(fēn)為(wèi)标准热電(diàn)偶和非标准热電(diàn)偶两大类。所调用(yòng)标准热電(diàn)偶是指******标准规定了其热電(diàn)势与温度的关系、允许误差、并有(yǒu)统一的标准分(fēn)度表的热電(diàn)偶，它有(yǒu)与其配套的显示仪表可(kě)供选用(yòng)。非标准化热電(diàn)偶在使用(yòng)范围或数量级上均不及标准化热電(diàn)偶，一般也没有(yǒu)统一的分(fēn)度表，主要用(yòng)于某些特殊场合的测量。标准化热電(diàn)偶我國(guó)从1988年1月1日起，热電(diàn)偶和热電(diàn)阻全部按IEC******标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热電(diàn)偶為(wèi)我國(guó)统一设计型热電(diàn)偶。 
(2)热電(diàn)偶的结构形式為(wèi)了保证热電(diàn)偶可(kě)靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： 
①组成热電(diàn)偶的两个热電(diàn)极的焊接须***牢固； 
②两个热電(diàn)极彼此之间应很(hěn)好地绝缘，以防短路； 
③补偿导線(xiàn)与热電(diàn)偶自由端的连接要方便可(kě)靠； 
④保护套管应能(néng)保证热電(diàn)极与有(yǒu)害介质充分(fēn)隔离。 
3．热電(diàn)偶冷端的温度补偿 

由于热電(diàn)偶的材料一般都比较贵重（特别是采用(yòng)贵金属时），而测温点到仪表的距离都很(hěn)遠(yuǎn)，為(wèi)了节省热電(diàn)偶材料，降低成本，通常采用(yòng)补偿导線(xiàn)把热電(diàn)偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。须***指出，热電(diàn)偶补偿导線(xiàn)的作用(yòng)只起延伸热電(diàn)极，使热電(diàn)偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能(néng)消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用(yòng)。因此，还需采用(yòng)其他(tā)修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 
在使用(yòng)热電(diàn)偶补偿导線(xiàn)时须***注意型号相配，极性不能(néng)接错，补偿导線(xiàn)与热電(diàn)偶连接端的温度不能(néng)超过100℃。 
二、热電(diàn)阻的应用(yòng)原理(lǐ) 
热電(diàn)阻是中低温區(qū)***常用(yòng)的一种温度检测器。 
它的主要特点是测量精度高，性能(néng)稳定。其中铂热是阻的测量准确度是***高的，它不***广泛应用(yòng)于工业测温，而且被制成标准的基准仪。 
1．热電(diàn)阻测温原理(lǐ)及材料 

热電(diàn)阻测温是基于金属导體(tǐ)的電(diàn)阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热電(diàn)阻大都由纯金属材料制成，目前应用(yòng)***多(duō)的是铂和铜，此外，现在已开始采用(yòng)甸、镍、锰和铑等材料制造热電(diàn)阻。
2．热電(diàn)阻的结构 

（1）精通型热電(diàn)阻工业常用(yòng)热電(diàn)阻感温元件（電(diàn)阻體(tǐ)）的结构及特点见表2-1-11。从热電(diàn)阻的测温原理(lǐ)可(kě)知，被测温度的变化是直接通过热電(diàn)阻阻值的变化来测量的，因此，热電(diàn)阻體(tǐ)的引出線(xiàn)等各种导線(xiàn)電(diàn)阻的变化会给温度测量带来影响。為(wèi)消除引線(xiàn)電(diàn)阻的影响同般采用(yòng)三線(xiàn)制或四線(xiàn)制，有(yǒu)关具體(tǐ)内容参见本篇第三章第一节. 

（2）铠装热電(diàn)阻铠装热電(diàn)阻是由感温元件（電(diàn)阻體(tǐ)）、引線(xiàn)、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实體(tǐ)，如图2-1-7所示，它的外径一般為(wèi)φ2~φ8mm，***小(xiǎo)可(kě)达φmm。 

与普通型热電(diàn)阻相比，它有(yǒu)下列优点：①體(tǐ)积小(xiǎo)，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小(xiǎo)；②机械性能(néng)好、耐振，抗冲击；③能(néng)弯曲，便于安装④使用(yòng)寿命長(cháng)。 

（3）端面热電(diàn)阻端面热電(diàn)阻感温元件由特殊处理(lǐ)的電(diàn)阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向热電(diàn)阻相比，能(néng)更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用(yòng)于测量轴瓦和其他(tā)机件的端面温度。 

（4）隔爆型热電(diàn)阻隔爆型热電(diàn)阻通过特殊结构的接線(xiàn)盒，把其外壳内部爆炸性混合气體(tǐ)因受到火花(huā)或電(diàn)弧等影响而发生的爆炸局限在接線(xiàn)盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热電(diàn)阻可(kě)用(yòng)于Bla~B3c级區(qū)内具有(yǒu)爆炸危险场所的温度测量。 
3．热電(diàn)阻测温系统的组成 
热電(diàn)阻测温系统一般由热電(diàn)阻、连接导線(xiàn)和显示仪表等组成。须***注意以下两点： 
①热電(diàn)阻和显示仪表的分(fēn)度号须***一致 
②為(wèi)了消除连接导線(xiàn)電(diàn)阻变化的影响，须***采用(yòng)三線(xiàn)制接法。具體(tǐ)内容参见本篇第三章。 

（2）铠装热電(diàn)阻铠装热電(diàn)阻是由感温元件（電(diàn)阻體(tǐ)）、引線(xiàn)、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实體(tǐ)，如图2-1-7所示，它的外径一般為(wèi)φ2~φ8mm，***小(xiǎo)可(kě)达φmm。与普通型热電(diàn)阻相比，它有(yǒu)下列优点：①體(tǐ)积小(xiǎo)，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小(xiǎo)；②机械性能(néng)好、耐振，抗冲击，③能(néng)弯曲，便于安装④使用(yòng)寿命長(cháng)。 

（3）端面热電(diàn)阻端面热電(diàn)阻感温元件由特殊处理(lǐ)的電(diàn)阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向热電(diàn)阻相比，能(néng)更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用(yòng)于测量轴瓦和其他(tā)机件的端面温度。 

（4）隔爆型热電(diàn)阻隔爆型热電(diàn)阻通过特殊结构的接線(xiàn)盒，把其外壳内部爆炸性混合气體(tǐ)因受到火花(huā)或電(diàn)弧等影電(diàn)阻體(tǐ)的断路修理(lǐ)必然要改变電(diàn)阻丝的長(cháng)短而影响電(diàn)阻值，為(wèi)此更换新(xīn)的電(diàn)阻體(tǐ)為(wèi)好，若采用(yòng)焊接修理(lǐ)，焊后要校验合格后才能(néng)使用(yòng)。