本文主要是關于熱電偶的相關介紹，詳細描述了熱電偶下的熱電效應，并探討了熱電效應產生的條件。
熱電偶
熱電偶（thermocouple）是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。
熱電偶的種類
目前常用熱電偶主要有以下幾類。
?。?） 鉑銠10-鉑熱電偶。分度號為S，長期最高使用溫度為1300℃，短期最高使用溫度為1600℃，適于在氧化氣氛中測溫，不適于在還原氣氛中使用，但短期內可用于真空中測溫。
?。?） 鉑銠30-鉑銠6熱電偶。分度號為B，長期最高使用溫度為1600℃，短期最高使用溫度為1800℃，適于在氧化氣氛中測溫，不適于在還原氣氛中使用，但短期內可用于真空中測溫。
?。?） 鎳鉻-鎳硅熱電偶。分度號為K，按熱電偶直徑，溫度范圍為0～1300℃，適于在中性氣氛中測溫，不適于還原氣氛中測溫。
?。?） 鎳鉻-康銅熱電偶。分度號為E，溫度范圍為-200～+900℃，適于在氧化及弱還原氣氛中測溫。
2.使用注意事項
如果熱電偶安裝和使用不當，不但會增大測量誤差，還可能降低熱電偶的使用壽命。因此，應根據被測溫度范圍和工作環境，正確安裝和合理使用熱電偶。
（1）應選擇合適的安裝地點。由于加熱爐內溫度分布不均勻，熱電偶測得的又是局部區域的溫度，因此應選擇合適的測量點安放熱電偶。通常可將熱電偶安裝在溫度較均勻且能代表工件溫度的位置，而不能安裝在爐門旁或離加熱源太近的地方。
（2） 安裝熱電偶的位置應盡可能離開強電磁場，以免測溫儀表引入附加干擾信號。
?。?） 熱電偶插入爐膛的深度應不小于熱電偶保護管外徑的8～10倍，熱端應盡可能靠近工件，但必須保證裝卸工件時不損壞熱電偶。
?。?） 熱電偶的接線盒不應緊靠爐壁，以免其冷端溫度過高。一般應離爐壁200mm左右。
?。?） 熱電偶應盡可能保持垂直使用，以防高溫下保護管變形。若需水平安裝，插入深度不應大于500mm，露出部分應用架子托牢，使用一段時間后，應將其旋轉180°；為防止熱電偶接線盒溫度過高，也可選用直角形熱電偶。
（6） 熱電偶保護管與爐壁之間的空隙應使用耐火材料嚴密堵塞，以免空氣對流影響測溫的準確性。補償導線與接線盒接線孔之間的空隙也應用石棉線塞緊，并使其朝下，以免污物落入。
?。?）用熱電偶測量爐溫時，應避開火焰的直接噴射，因火焰噴出處的溫度比爐內實際溫度高且不穩定。
?。?） 測量低溫時，為減小熱電偶的熱惰性，可采用保護管開口或無保護管的熱電偶。
（9） 使用期內的熱電偶，應經常檢查熱電極和保護管是否良好，如果發現熱電偶表面有麻點、污漬、局部直徑變細或保護管表面腐蝕嚴重等現象，應停止使用，并維修或更換新熱電偶。
熱電效應
所謂的熱電效應，是當受熱物體中的電子（空穴），因隨著溫度梯度由高溫區往低溫區移動時，所產生電流或電荷堆積的一種現象。而這個效應的大小，則是用稱為thermopower（Q）的參數來測量，其定義為Q=E/-dT（E為因電荷堆積產生的電場，dT則是溫度梯度）。
熱電偶的熱電效應是什么意思
熱電偶作為敏感元件優點為：
①結構簡單：其主體實際上是由兩種不同性質的導體或半導體互相絕緣并將一端焊接在一起而成的;
?、诰哂休^高的準確度;
?、蹨y量范圍寬，常用的，低溫可測到-50℃，高溫可以達到1600℃左右，配用特殊材料的熱電極，最低可測到-180℃，最高可達到+2800℃的溫度;
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熱電效應
熱電效應或塞貝克效應：
相應的熱電勢稱為溫差電勢或塞貝克電勢，通稱熱電勢。回路中產生的電流稱為熱電流，導體A、B稱為熱電極。測溫時結點1置于被測的溫度場中，稱為測量端（工作端、熱端）;結點2一般處在某一恒定溫度，稱為參考端（自由端、冷端）。由這兩種導體的組合并將溫度轉換成熱電勢的傳感器稱為。
兩種導體的接觸電勢
式中k—波爾茲曼常數，為1.38×10-16;
T—接觸處的絕對溫度;
e—電子電荷數;
NA、NB—金屬A、B的自由電子密度。
熱電偶測溫的基本原理是熱電效應，將兩種不同材料的金屬導體首尾分別相接形成閉合回路，如果接點的溫度發生變化，回路中就會產生熱電流，這就是熱電效應。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接制成。焊接端是測量端，未焊接端是輸出端。其熱電勢的大小與兩種金屬材料的特性和測量端溫度有關，與熱電偶的粗細和長短無關。
熱電偶產生熱電效應的條件
熱電偶中產生熱電勢的條件是：
1.組成熱電偶的必須是兩種不同導體;
2. 熱電偶兩接點的溫度必須不同。
熱電偶中產生熱電勢的原因把兩種不同的導體連接成閉合的回路，如果將它們的兩個接點分別置于溫度不同的熱源中，則在該回路內就會產生熱電動勢，這種現象稱作熱電效應，這個裝置就叫熱電偶。
熱電偶所產生的熱電勢由兩部分組成：接觸電勢和溫差電勢。
溫差電勢產生的原因是，在同一導體的兩端因其溫度不同而產生的一種熱電勢，由于高溫度端的電子能量比低溫度端的電子能量大，因而從高溫度端跑到低溫度端的電子數比從低溫度端跑到高溫度端的要來得多，結果高溫端失去電子而帶正電荷，低溫端因得到電子而帶負電荷，從而形成一個靜電場，此時，在導體的兩端便產生一個相應的電位差即溫差電勢。
接觸電勢產生的原因是，當兩種不同的導體A和B接觸時，由于兩者電子密度不同（假設NA;NB），電子在兩個方向上擴散的速率就不同，從A到B的電子數要比從B到A的多，結果A因失去電子而帶正電荷，B因得到電子而帶負電荷，在A、B的接觸面上便形成一個從A到B的靜電場，這樣在A、B之間也形成一個電位差即接觸電勢。
結語
關于熱電偶下的熱電效應相關介紹就到這了，希望本文能讓你對熱電偶及熱電效應有更深的理解。