热电偶结构

甲热电偶被构造在一个端部连接的两个不同的金属线。当每根导线的一端连接到测量仪器时，热电偶就成为一种灵敏且高精度的测量装置。

热电偶可由几种不同的材料组合构成。热电偶材料的性能通常是通过将该材料与铂一起使用来确定的。

选择一对材料时要考虑的最重要因素是两种材料之间的“热电差”。两种材料之间的显着差异将导致更好的热电偶性能。

图 1 说明了与铂一起使用时更常用的热电偶材料的特性。

除了图 1 所示的材料之外，还可以使用其他材料。例如： Chromel-Constantan 非常适合高达 2000°F 的温度；镍/镍-钼有时会代替 Chromel-Alumel；钨铼用于高达 5000°F 的温度。用于特殊应用的一些组合是铬白金、钼-钨、钨-铱和铱/铱-铑。

图 2 显示了典型热电偶的内部结构。热电偶的引线包裹在刚性金属护套中。测量结通常形成在热电偶外壳的底部。氧化镁环绕热电偶线以防止可能损坏细线的振动，并增强测量结与热电偶周围介质之间的热传递。

图 2 典型热电偶的内部结构

热电偶操作
当温度发生变化时，热电偶会导致电流在连接的电路中流动。产生的电流量取决于测量结点和参比结点之间的温差；所用两种金属的特性；以及所附电路的特性。图 3 说明了一个简单的热电偶电路。

图 3 简单的热电偶电路

加热热电偶的测量结产生的电压大于参比结两端的电压。两个电压之间的差异与温度差异成正比，可以在电压表上测量（以毫伏为单位）。为了便于操作员使用，一些电压表被设置为通过使用电子电路直接读取温度。

其他应用仅提供毫伏读数。为了将毫伏读数转换为其相应的温度，您必须参考图 4 所示的表格。这些表格可以从热电偶制造商处获得，它们列出了一系列毫伏读数对应的具体温度。

图 4 温度-电压参考表

概括
热电偶总结如下。

●热电偶由两端连接并包裹在金属护套中的两根不同的导线构成。
●每根导线的另一端连接到仪表或测量电路。
●加热热电偶的测量结产生的电压大于参比结两端的电压。
●两个电压之间的差异与温度差异成正比，可以在电压表上测量。