熱電偶傳感器的工作原理

塞貝克效應(yīng) ：若金屬棒的兩端處在不同溫度時(shí)，則自由電子便會(huì)由高溫區(qū)擴(kuò)散至低溫區(qū)，因而產(chǎn)生熱流及電流由高溫區(qū)傳流向低溫區(qū)的現(xiàn)象。

熱電偶 (Thermocouple)：使兩接點(diǎn)分別接觸到不同的溫度，則因在不同 金屬內(nèi)導(dǎo)電子的擴(kuò)散速率不同，，在兩金屬內(nèi)的擴(kuò)散電流大小也會(huì)不同，會(huì)在兩金屬的連結(jié)回路中會(huì)形成一微小的凈電流（約10μV左右），實(shí)踐也可自己找兩條不同材料的金屬線連接到一起加溫觀察萬(wàn)用表讀數(shù)。

但許多狀況下，冷端溫度并不是0℃，而是某一溫度tn，在使用分度表時(shí)，對(duì)所測(cè)量得的電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行下式的修正：

ε(T,0) = ε(T, Tn) + ε(Tn, 0)

熱偶電動(dòng)勢(shì) = 儀表測(cè)量值 + 室溫修正值

熱電偶信號(hào)檢測(cè)：

無(wú)法用萬(wàn)用表直接測(cè)量塞貝克效應(yīng)之電壓，因萬(wàn)用表接線與熱電偶接線又會(huì)產(chǎn)生新的熱電偶接面電壓。

 電表接線與熱電偶接線的熱電偶接面電壓由“差動(dòng)放大器”共模增益抵銷

 待測(cè)熱電偶接面電壓及參考熱電偶接面電壓由“差動(dòng)放大器”差模增益放大

熱電偶的特性:　
可量測(cè)之溫度范圍廣泛，且傳感器大多已規(guī)格化
熱電偶的最高使用溫度與金屬線徑大小、材料有關(guān)
不必附加電源來(lái)驅(qū)動(dòng)傳感器
可由電路的設(shè)計(jì)獲得極佳之精確度

補(bǔ)償導(dǎo)線的使用方法:
當(dāng)測(cè)溫器與熱電偶的距離很長(zhǎng)時(shí)，確保量測(cè)時(shí)的精度，最理想的方法是將熱電偶依原來(lái)之金屬線延長(zhǎng)后來(lái)連接，這種方法在材料的花費(fèi)上非常地昂貴高，出現(xiàn)了所謂的補(bǔ)償導(dǎo)線來(lái)替代熱電偶之導(dǎo)線。

通常補(bǔ)償導(dǎo)線可分為兩種，一為與熱電偶同一材質(zhì)的延伸型（extension type），另一種選擇是與熱電偶電動(dòng)勢(shì)特性相類似的合金補(bǔ)償型（compensation type ）。前者的精確度較佳，價(jià)錢也較昂貴，反之，后者則是價(jià)格低廉但卻犧牲了精確度。

熱電偶種類及工作溫度：