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什么是热电偶？
热电偶被定义为基于热电效应现象的热连接，即温度差异的直接转换为电压。它是一种用来测量温度的电子设备或传感器。
热电偶可以测量各种温度。它是各种工业应用，家庭，办公室和商业应用中使用的简单，坚固且经济高效的温度传感器。
1821年，德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克发现磁场当两种不同的金属连接在一端时，产生了两端的温度差。
他观察到，由于磁场的存在，热电效应引起了电压。然而，这个电压非常小(以毫伏计)，这取决于热电偶中使用的金属类型。
根据应用，热电偶设计的不同配置包括热电偶探头、带连接器的探头、红外热电偶、基线热电偶和纯热电偶线。
热电偶是如何工作的?
热电偶由两个不同金属板组成。两个板在一端连接并结合结。
连接点被放置在我们想要测量温度的元素或表面上。这个结称为热结。将板的第二端保存在较低的温度下(室温)。这个结称为冷结或参考结。
根据塞贝克效应，两种不同金属之间的温差导致热电偶板两点之间的电位差。
如果电路关闭，则将非常少量的电流流过电路。电压表连接在电路中。电压计测量的电压是两个连接之间的温差的函数。
因此，通过测量电压，我们可以计算出热结的温度。
如何使用热电偶测量温度将在下面的视频中展开:
热电偶类型
根据不同类型的合金组合，热电偶以不同的类型提供。根据应用，成本，可用性，稳定性，化学性质，输出和温度范围选择热电偶类型。
这里我们将讨论不同类型的热电偶及其特性。
k型热电偶
K型热电偶是最常见的热电偶类型，具有最宽的测温范围。
K型热电偶的正铅约由90%的镍和10%的铬组成。负铅大约由95%的镍、2%的铝、2%的锰和1%的硅组成。
正铅是着色的黄色，它是非磁性材料。负极铅是红色的，它是磁性材料。整个夹克是彩色的黄色。
K型热电偶的温度范围为-200˚C至+1260˚C (-328 F至+2300 F)。K型热电偶价格低廉，广泛用于温度灵敏度约为41μV/˚C的通用应用中。
k型热电偶的精度为±2.2c％（0.75％）。热电偶的准确性也取决于合金的偏差。
型k热电偶在干净的氧化气氛中表现最佳。建议不要用于在真空中部分氧化条件。
键入t热电偶
这种类型的热电偶适合测量低温。阳性铅由铜组成，负极铅由壬烷（45％镍和55％铜）组成。
T型热电偶的灵敏度为43μV/°C。该热电偶适用于氧化气氛中的工作。该热电偶的温度范围在-200℃至350°C之间。
J型热电偶
这种类型的热电偶是一种成本低，使用最多的热电偶。正极铅由铁制成，负极铅由康铜制成(镍占45%，铜占55%)。
正极为白色，负极为红色。外套是黑色的。
J热电偶的温度范围为-210˚C至750˚C（-346F至1400F）。与型k热电偶相比，这种类型的热电偶具有较小的温度范围和寿命短。但这种热电偶非常适合氧化环境。
该类型热电偶的精度为±2.2˚C(0.75%)。这种类型的热电偶不推荐用于低温应用。这种热电偶的灵敏度约为50μV/˚C。
E型热电偶
在中等温度范围内，这种类型的热电偶比K型和J型热电偶具有更高的精度和更强的信号。它是一种比k型更稳定的热电偶。E型热电偶每度产生的电动势比其他类型的热电偶最高。
阳性铅由镍 - 铬（90％镍和10％铬）组成，阴性末端由壬烷（95％镍，2％铝，2％锰和1％硅组成。阳性铅是有色紫色和阴性铅红色。
这种热电偶的温度范围在-270˚C至870˚C(454至1600F)之间。标准精度为±1.7˚C%。
这种类型的热电偶用于需要高精度和快速响应的场合。它不用于真空或低氧应用和硫磺环境。E型热电偶的成本高于J型和K型热电偶。
N型热电偶
N型热电偶是由澳大利亚国防科学技术组织(DSTO)的Noel A. Burley设计的。N型热电偶的精度和温度限制与K型热电偶相同。
N型热电偶的温度范围为-270°C ~ 1300°C。灵敏度略低于K型热电偶，灵敏度为39μV/˚C。
N型热电偶由镍硅和镍硅组成。Nicrosil是镍、铬和硅的混合物。这条线是正的。nil是镍和硅的混合物。它就形成了负线。
这种热电偶是K型热电偶在低氧条件下的最佳选择。这种热电偶适用于真空、氧化气氛、惰性气氛或干燥气氛中使用。
S型热电偶
S型热电偶用于更高温度的应用。由于精度高、稳定性好，有时也用于低温场合。
S型热电偶的温度范围在630°C至1064°C之间。阳性铅由90％铂，10％铑，负LED组成，由铂组成。
一般来说，这种类型的热电偶用于制药和生物技术行业等需要高精度测量高温的应用。
R型热电偶
R型热电偶也由铂和铑组成。但R热电偶类型的输出范围和稳定性略高于S型热电偶。
正铅pf型R热电偶由87%的铂和13%的铑组成。负极铅由铂构成。该热电偶的温度范围为0°C至1600°C。
B型热电偶
B型热电偶也由铂和铑的组合组成。热电偶的阳性引线由70％铂和30％的铑组成。阴性铅由94％铂和6％的铑组成。
B型热电偶用于测量高达1800°C的温度。但是这种热电偶的输出比R型和S型热电偶低。
你怎么知道热电偶是否坏了呢?
要了解我们有一个糟糕的热电偶，我们首先必须了解一个好热电偶的工作原理（一个工作的工作）
热电偶通过热电效应起作用，即把温差直接转换成电压。当热电偶的探针被放置在我们想要测量温度的表面上时，探针的温度稍有不同。
由于这个温差，就产生了电动势。电动势与温度成正比。
您可以测量生成的数据EMF借助于毫伏表。用热电偶的两个探针连接的毫伏表。
现在如果你增加温度，产生的电动势也会增加。
因此，如果电动势读数不随温度变化，那么热电偶就是坏的/不能正常工作。
在使用热电偶之前，您必须使用您使用的热电偶的参考数据表。从数据表中，您可以找到温度和相应的EMF表。
RTD和热电偶
RTD (电阻温度计探测器)和热电偶这两种装置都用来测量温度。对于温度传感器的整体性能来说，很难得出哪个更好的结论。
但如果你指定一些性能参数，如成本，温度范围，强度和测量速度，热电偶有更好的性能比RTD。
与RTD相比，热电偶的成本远低于（近2.5〜3次）。而且，安装成本更便宜。RTD旨在测量有限的温度范围。
RTD的优点是它与热电偶相比更准确。与热电偶相比，测量的可重复性更高。因此，在需要最精确的温度的应用中，RTD是优选的。
所以，这两种设备各有优缺点。热电偶具有广泛的温度测量范围，便宜，耐用。另一方面，RTD具有较好的精度和可靠的测量。
热电偶颜色代码
根据不同的国家标准，热电偶的色标是不同的。在下表中，我们讨论了不同标准的色标。
热电偶应该多长时间？
热电偶的寿命取决于使用它的应用场合。因此，我们不能准确地定义热电偶的寿命。
如果你保养得当，它可以用好几年。但是，经过几年的持续使用，也许会有老化的效果。因此，它会产生一个微弱的输出信号。
热电偶的成本也不高多少。因此，建议2 - 3年后更换热电偶。
热电偶的应用程序
热电偶应用如下：
- 用于钢铁工业的温度监测。对于这类应用，B型、S型、R型和K型热电偶用于电弧炉。
- 热电偶原理用于测量入射辐射的强度（特别是可见光和红外线）。该仪器称为热电辐射传感器。
- 它用于恒温器的温度传感器中，测量办公室、陈列室和家庭的温度。
- 热电偶用于检测用于从像热水器等气体产生热量的电器中的导频火焰。
- 为了测试电流容量，在测试开关柜设备热稳定性的同时，安装它来监测温度。
- 热电偶的数量安装在化学生产工厂和炼油厂，以测量和监控工厂不同阶段的温度。
