1．熱電效應(yīng)
    熱電偶是利用熱電效應(yīng)制成的溫度傳感器。如圖6-17所示，把兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料A、B連接成閉合電路，將它們的兩個接點分別置于溫度為丁及To（設(shè)T>To）的熱源中，則該回路內(nèi)就會產(chǎn)生熱電動勢（簡稱熱電勢），可用E_AB(T，To)表示，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。把兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體的這種組合稱為熱電偶，A和B稱為熱電極，溫度高的接點稱為熱端（或工作端），溫度低的接點稱為冷端（或自由端）。

    如圖6-17所示的熱電偶回路中所產(chǎn)生的熱電勢由兩種導(dǎo)體的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差電勢所組成。由于溫差電勢與接觸電勢相比較，其值很小，故在工程技術(shù)中認(rèn)為熱電勢近似等于接觸電勢。使用中，當(dāng)測量出總熱電勢后如何確定溫度值呢？通常不是利用公式計算，而是通過查熱電偶分度表來確定。分度表是將自由端溫度保持為O℃，通過實驗建立起來的熱電勢與溫度之間的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。熱電偶測溫完全是建立在利用實驗特性和一些熱電定律的基礎(chǔ)上的。熱電偶的基本定律包括以下幾種。

    (1)中間溫度定律
    熱電偶AB酌熱電勢僅取決于熱電偶的材料和兩個接點的溫度，與溫度沿?zé)犭姌O的分布及熱電極的尺寸和形狀無關(guān)。

    例如，熱電偶AB兩接點的溫度分別為T、T_o時，所產(chǎn)生的熱電勢等于熱電偶AB兩接點溫度為丁、瓦與熱電偶AB兩接點溫度為T_n、T_o時所產(chǎn)生的熱電勢的代數(shù)和，如圖6-18所示。用公式表示為
                       E_AB (T,T_o)=E_AB (T,T_n)+E_AB (T_n,T_o)        (6-28)
式中，T_n稱為中間溫度。

    中間溫度定律為制訂熱電偶分度表奠定了理論基礎(chǔ)。根據(jù)中間溫度定律，只需列出自由端溫度為0℃時各工作端溫度與熱電勢的關(guān)系表即可。若自由端溫度不是0℃，則此時所產(chǎn)生的熱電勢可按式( 6-28)計算。

    (2)中間導(dǎo)體定律
    在熱電偶測溫過程中，必須在回路中引入測量導(dǎo)線和儀表。當(dāng)接入導(dǎo)線和儀表后會不會影響熱電勢的測量呢？中間導(dǎo)體定律說明，在熱電偶AB回路中，只要接入的第三導(dǎo)體兩端溫度相同，則對回路的熱電勢沒有影響。

    (3)標(biāo)準(zhǔn)電極定律
    當(dāng)熱電偶回路的兩個接點溫度為T、T_o時，用導(dǎo)體AB組成的熱電偶的熱電勢等于熱電偶AC和熱電偶CB的熱電勢的代數(shù)和，即
     E_AB (T,T_o)= E_AC (T,T_o)+E_CB (T,T_o)=E_AC (T,T_o)- E_BC (T,T_o)    (6-29)
    也可用圖6-19表示。

    導(dǎo)體C稱為標(biāo)準(zhǔn)電極，這一規(guī)律稱為標(biāo)準(zhǔn)電極定律。標(biāo)準(zhǔn)電極C通常采用純鉑絲制成，因為鉑的物理、化學(xué)性能比較穩(wěn)定，易提純、熔點高。如果已求出各種熱電極對鉑極的熱電勢值，就可以用標(biāo)準(zhǔn)電極定律求出其中任意兩種材料配成熱電偶后的熱電勢值，大大簡化了熱電偶的選配工作。    C16P20FR

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