一、什么是熱電偶

熱電偶是用于測(cè)量溫度的傳感器。熱電偶是一種非常受歡迎的傳感器，由于其成本相對(duì)較低，可互換性強(qiáng)，測(cè)量范圍廣，可靠性高。從工廠自動(dòng)化和工藝控制，到汽車、航空航天、軍事、能源生產(chǎn)、金屬制造、醫(yī)學(xué)等各個(gè)行業(yè)，熱電偶都被廣泛使用。其具有標(biāo)準(zhǔn)的連接器類型，使其可互換性高。其線材是簡(jiǎn)單的兩根線纏繞而成的，也可以被封閉在的探頭中，用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。

二、熱電偶類型

使用不同種類的合金材料，可以為我們提供各種不同的溫度測(cè)量范圍。這些測(cè)量范圍被劃分為不同的"熱電偶類型"，以下是常見類型：

● 熱電偶 K 型：由鎳鋁合金制成，導(dǎo)致測(cè)量范圍很廣，從 ?200 °C 至 +1350 °C（?330 °F 到 +2460 °F）。

● J型

● T型

● E型

● R型

● S型

● B 型

● N型

● C型

J、K、T和E型稱為為金屬熱電偶。R型、S型和B型被稱為貴金屬熱電偶，用于高溫應(yīng)用。

以下是當(dāng)今使用的最流行的熱電偶類型：

下圖提供了詳細(xì)的熱電偶比較：

三、熱電偶變送器是如何工作的

熱電偶的工作原理是基于Sebeck 效應(yīng)，該效應(yīng)指的是當(dāng)一對(duì)不同金屬在兩端相互接觸時(shí)，它們會(huì)受到溫度變化的影響，從而產(chǎn)生很小的電壓電位。不需要由信號(hào)調(diào)節(jié)器供電。這聽起來不大可能，我們是在從無到有地創(chuàng)造自由能源嗎？當(dāng)然不是。這只是一個(gè)物理問題。考慮電子同時(shí)攜帶電能和熱量。拿一根裸露的銅線，在一端握住。電子被皮膚的熱量所激發(fā)，會(huì)從觸摸它的地方傳播到離你遠(yuǎn)的涼的哪一端，沿著電線的長(zhǎng)度產(chǎn)生溫度梯度。熱量已經(jīng)轉(zhuǎn)化為能量。

這種現(xiàn)象最初是由意大利科學(xué)家亞歷山德羅·沃爾塔（我們稱之為"伏特"）在1794年發(fā)現(xiàn)的。但是德國(guó)物理學(xué)家托馬斯·約翰·西貝克在1821年重新發(fā)現(xiàn)了它。他指出，當(dāng)由兩種不同金屬制成的電線在兩端連接時(shí)，這些兩端之間有溫差，在交界處產(chǎn)生較小的電壓電位差。

我們稱之為西貝克電壓，從熱能中創(chuàng)造這種電勢(shì)就稱為"西貝克效應(yīng)"。根據(jù)西貝克200年前的觀測(cè)結(jié)果，物理學(xué)家能夠確定西貝克系數(shù)即由特定物質(zhì)的溫差引起的熱電壓的強(qiáng)度。

經(jīng)過數(shù)十年的研究、試驗(yàn)和錯(cuò)誤，我們能夠知道哪些金屬在配對(duì)時(shí)是最好的。不同的組合提供不同的有效測(cè)量范圍。當(dāng)然，每種金屬都有自身特性，這進(jìn)一步?jīng)Q定了它們適合在哪里使用。

現(xiàn)在，熱電偶背后的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，我們目前市場(chǎng)上有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的"熱電偶類型"，如K型，它由鉻金屬和鋁金屬進(jìn)行配對(duì)，提供了非常廣泛的測(cè)量范圍。

這聽起來很簡(jiǎn)單 - 抓住一個(gè)熱電偶線，將其連接到你的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一端，并開始測(cè)量溫度。但事實(shí)是，你還需要做一些其他事來獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。為了將熱電偶傳感器的輸出轉(zhuǎn)換為可用的溫度讀數(shù)，還需要采取另外兩個(gè)步驟：冷端補(bǔ)償和線性化。讓我們看看他們是如何工作的以及他們的作用。

四、熱電偶變送器的應(yīng)用

溫度是世界上最常測(cè)量的物理特性，熱電偶是最常見的溫度測(cè)量傳感器。因此，熱電偶在每個(gè)行業(yè)和部門都有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的應(yīng)用。下面是其中的幾個(gè)例子：

● 發(fā)電廠（溫度是部件過熱的指標(biāo)）

● 家用電器，其中熱敏電阻是不足夠的

● 工業(yè)過程控制和工廠自動(dòng)化

● 食品和飲料制造

● 金屬、紙漿和造紙加工廠

● 環(huán)境監(jiān)測(cè)和研究

● 科學(xué)研究與開發(fā)（R&D）

● 藥品和醫(yī)療用品的制造和測(cè)試

● 汽車系統(tǒng)和測(cè)試應(yīng)用、冷熱天氣測(cè)試、制動(dòng)測(cè)試、ADAS 測(cè)試、燃燒分析等

● 飛機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及測(cè)試

● 衛(wèi)星和航天器的制造和測(cè)試等等。

以上就是熱電偶變送器的詳情介紹，更多產(chǎn)品內(nèi)容詳情請(qǐng)關(guān)注“溫度變送器”欄目。