熱電偶的種類及補償標(biāo)準(zhǔn)

熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。

熱電偶的結(jié)構(gòu)形式

為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下：

①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

②兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路;③補償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

3）熱電偶冷端的溫度補償

　在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度。

　　熱電偶溫度傳感器的工作原理

　　兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路，當(dāng)接合點的溫度不同時，在回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端)，另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。

鎧裝熱電偶主要分為以下三種形式

露端式： 熱響應(yīng)時間短；適于測量發(fā)動機排氣等 要求響應(yīng)快的溫度測量；機械強度較低。接殼式 ：熱響應(yīng)時間短；公稱壓力大（可達(dá)34MPa）;不適用于有電磁干擾的場合。

絕緣式 ：熱響應(yīng)時間較前兩種長，使用壽命長；抗電磁干擾；在對熱響應(yīng)時間無特殊要求的場合多采用此種形式。

分離式 ： 雙支，避免信號干擾，其特點同絕緣式。

如何選擇熱電偶溫度傳感器?

當(dāng)我們想要測量溫度的時候，應(yīng)當(dāng)如何選擇這兩種溫度傳感器呢？

結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境狀況，尤其是要考慮現(xiàn)場電磁兼容性能，各種雜波、諧波、差模和共模干擾信號的情況。當(dāng)使用熱電偶溫度傳感器時因溫差熱電勢屬于較微弱的電信號，易受干擾從而引入測量誤差，而熱電阻溫度傳感器因為是電流信號不易受干擾，而且又因為有三線制、四線制等可以進(jìn)一步減少測量的系統(tǒng)誤差，所以熱電阻在滿足測量范圍的前提下還具有抗干擾性能強的優(yōu)勢，還沒有熱電偶的冷端補償問題的麻煩。另外，現(xiàn)場一般在測溫點都是將熱電阻溫度傳感器接到變送器上再輸出給二次儀表，不怕線路長造成信號衰減，而且不必使用造價較高的補償導(dǎo)線，而熱電偶溫度傳感器則需要使用補償導(dǎo)線，這些情況下均適宜使用熱電阻。當(dāng)然熱電阻的阻值隨溫度而非線性變化會引入系統(tǒng)誤差，而且熱電阻的熱慣性略顯大些，不能夠較好的跟蹤溫度快速和大幅度的變化。為避免系統(tǒng)誤差過大，接入的二次儀表出的分辨率不宜過大。