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定义：热电偶是一种常见的温度测量仪器。它用于测量一个特定点的温度，换句话说，它是一种用于以电流或电动势形式测量温度的传感器。
热电偶由两根不同金属材质的导线组成，两个导线的末端焊接在一起。焊接部分形成用于测量温度的结，我们称之为测量端。热电偶作为常见的测量温度的传感器，在各个领域都有非常广泛的应用。
热电偶的工作原理
热电偶的工作原理取决于以下三种效应：
塞贝克效应-塞贝克效应发生在两种不同的金属之间，当热量提供给任何一种金属时，电子就开始从热金属流向冷金属，因此电路中产生了直流电。塞贝克效应又叫做热电效应。
简而言之，它是两种不同金属之间的温差引起它们之间电位差的现象。塞贝克效应对应每开尔文的温度会产生微小的电压。
珀尔帖效应——珀尔帖效应与塞贝克效应相反。珀尔帖效应表明，通过施加任意两个不同导体之间的电位差，可以产生温度差。
汤普森效应——汤普森效应是指当两种不同的金属连接在一起时，如果它们形成两个结，那么由于温度梯度，电压会感应到导体的整个长度。温度梯度是一个物理术语，它表示某一特定位置温度变化的方向和速率。
热电偶的构造
热电偶由两种不同的金属材料组成，这两种金属的连接点被焊接在一起，这个连接点被认为是测量点。连接点的连接方式分为三种类型：
1.不接地接点-在不接地接点中，导体与保护套完全隔离。适用于高压应用场景。使用这种结的主要优点是它减少了杂散磁场的影响。
2.接地接点-在这种类型的接点中，金属和保护护套被焊接在一起。接地接点用于测量腐蚀性环境中的温度。这个结提供了对噪声的抵抗力。
3.裸露结 – 这种类型的结在需要快速响应的地方使用。暴露的结部用于测量气体的温度。
热电偶的电路如下图所示：该电路由两种不同的金属组成，这两种金属以此方式方式连接在一起形成两个结。
设 P 和 Q 是热电偶的两个结点。T1 和 T2是交界处的温度。由于结的温度彼此不同，因此在电路中产生电动势EMF。
如果结的温度相等，则在电路中产生相等和相反的电动势，并且零电流流过它。如果结的温度变得不相等，电路中就会产生电位差。电路中感应到的电动势的大小取决于用于制造热电偶的材料的类型。通过测量装置测量流经电路的总电流。
热电偶电路中感应到的电动势由方程给出
E=a(∆θ)+b(∆θ)2
∆θ为热电偶测量端和参考端之间的温差
a, b 为常量
热电偶的输出测量
从热电偶获得的输出电动势可以通过以下方法测量：
万用表 – 这是一种测量热电偶输出电动势的更简单方法。万用表连接到热电偶的冷结，万用表指针的挠度等于流经仪表的电流。
电位计 – 热电偶的输出也可以借助直流电位器进行测量。
带输出设备的放大器– 从热电偶获得的输出通过放大器放大，然后馈送到记录或指示仪器。
热电偶作为温度测量设备具有以下的优点
- 热电偶比其他温度测量设备便宜。
- 热电偶具有快速响应时间。
- 它具有很宽的温度范围。
热电偶的缺点
- 热电偶精度较低。
- 热电偶的重新校准很困难。
- 镍合金、铂/铑合金、钨/铼合金、铬金、铁合金是用于制造热电偶的合金的名称。
热电偶常见的问题Q&A
如何选择热电偶类型?
由于热电偶测量的温度范围很宽，并且相对坚固，因此热电偶在工业中经常使用。选择热电偶时需要考虑：
-温度范围
-热电偶或护套材料的耐化学性
-耐磨、耐振动
-安装要求(可能需要与现有设备兼容;现有孔可决定探头直径)
热电偶的响应时间是多少?
时间常数（time constant)定义为在一组特定条件下，传感器达到温度阶跃变化的63.2%所需的时间。传感器需要五个时间常数才能接近100%的阶跃变化值。外露结热电偶响应最快。此外，探头护套直径越小，响应速度越快，但其能耐受的最高温度可能较低。要注意，有时探头护套不能承受热电偶类型的整个温度范围。
各种热电偶的精度和温度范围是什么?
精度和范围取决于热电偶合金，被测量的温度，传感器的结构，护套的材料，被测量的介质，介质的状态(液体，固体或气体)以及热电偶线的直径(如果它是暴露的)或护套直径(如果热电偶线没有暴露，装有护套)。
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