兩端連接兩個具有不同組件的導體(稱為熱電偶絲或熱電極)以形成一個電路。當兩個連接點的溫度不同時,電路中將產生電動勢。這種現象叫做熱電效應,這種電動勢叫做熱電勢。熱電偶利用這一原理測量溫度。直接用于測量介質溫度的一端稱為工作端(也稱為測量端),另一端稱為冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表將顯示熱電偶產生的熱電勢。
熱電偶實際上是一個能量轉換器,它將熱能轉換成電能,并利用產生的熱電勢測量溫度。對于熱電偶的熱電勢,應注意以下問題:
1.熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端兩端溫度函數的差,而不是熱電偶冷端和工作端溫度差的函數;2.當熱電偶材料均勻時,熱電偶產生的熱電勢大小與熱電偶的長度和直徑無關,僅與熱電偶材料的成分和兩端的溫差有關;3.確定熱電偶兩根熱電偶絲的材料組成時,熱電偶的熱電勢僅與熱電偶的溫差有關;如果熱電偶冷端的溫度保持恒定,熱電偶的熱電勢僅為工作端溫度的單值函數。如圖所示,兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接在一起形成閉合回路。當導體A和B的兩個連接點1和2之間存在溫差時,它們之間產生電動勢,因此電路中形成大小電流。熱電偶利用這種效應工作。
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