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1.

熱電偶的工作原理

當有兩種不同的導體和半導體

A

和

B

組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點

處的溫度不同，一端溫度為

T

，稱為工作端或熱端，另一端溫度為

TO

，稱為自由端

(

也稱參

考端

)

或冷端，則回路中就有電流產(chǎn)生，如圖

2-1(a)

所示，即回路中存在的電動勢稱為熱電

動勢。

這種由于溫度不同而產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象稱為塞貝克效應。

與塞貝克有關(guān)的效應有兩個：

其一，

當有電流流過兩個不同導體的連接處時，

此處便吸收或放出熱量

(

取決于電流的方向

)

，

稱為珀爾帖效應；其二，當有電流流過存在溫度梯度的導體時，導體吸收或放出熱量

(

取決

于電流相對于溫度梯度的方向

)

，稱為湯姆遜效應。兩種不同導體或半導體的組合稱為熱電

偶。熱電偶的熱電勢

EAB(T

，

T0)

是由接觸電勢和溫差電勢合成的。接觸電勢是指兩種不同

的導體或半導體在接觸處產(chǎn)生的電勢，

此電勢與兩種導體或半導體的性質(zhì)及在接觸點的溫度

有關(guān)。

溫差電勢是指同一導體或半導體在溫度不同的兩端產(chǎn)生的電勢，

此電勢只與導體或半

導體的性質(zhì)和兩端的溫度有關(guān)，

而與導體的長度、

截面大小、

沿其長度方向的溫度分布無關(guān)。

無論接觸電勢或溫差電勢都是由于集中于接觸處端點的電子數(shù)不同而產(chǎn)生的電勢，

熱電偶測

量的熱電勢是二者的合成。當回路斷開時，在斷開處

a

，

b

之間便有一電動勢差△

V

，其極

性和大小與回路中的熱電勢一致，如圖

2-1(b)

所示。并規(guī)定在冷端，當電流由

A

流向

B

時，

稱

A

為正極，

B

為負極。實驗表明，當△

V

很小時，△

V

與△

T

成正比關(guān)系。定義△

V

對△

T

的微分熱電勢為熱電勢率，

又稱塞貝克系數(shù)。

塞貝克系數(shù)的符號和大小取決于組成熱電偶

的兩種導體的熱電特性和結(jié)點的溫度差。

2.

熱電偶的種類

目前，

電工委員會

（

IEC

）

推薦了

8

種類型的熱電偶作為標準化熱電偶，

即為

T

型、

E

型、

J

型、

K

型、

N

型、

B

型、

R

型和

S

型。