热电偶传感器是一种利用热电效应原理进行测温的传感器。其结构通常由热电偶丝、绝缘材料、连接导线等组成。热电偶丝是热电偶传感器的核心部分,通常由两种不同的导体或半导体材料组成。在热电偶丝的两端,由于温度不同,会产生热电势,这种现象称为塞贝克效应或热电效应。热电势的大小与热电偶丝两端的温度差成正比,可以通过测量热电势的大小来计算温度差。

热电偶传感器的测量精度高、测量范围广、使用寿命长等优点,因此在工业控制、能源计量、环境监测等领域得到了广泛应用。其工作原理基于塞贝克效应,即两种不同材料的导体或半导体连接在一起时,在温度梯度的作用下,会产生电动势。由于热电偶丝的两端温度不同,因此会产生热电势,通过测量热电势的大小即可得知温度差。
作为工业测温中广泛使用的温度传感器之一热电偶,与铂热电阻一起,约占整个温度传感器总量的60%,热电偶通常和显示仪表等配套使用,直接测量各种生产过程中-40~1800℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度。
其优点是:
①测量精度高;②测量范围广;③构造简单,热电偶使用方便。
热电偶测温基本原理
热电偶是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号, 再通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。