前言：熱電偶傳感器結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍廣、精度高、慣性小，在溫度測量中應(yīng)用極為廣泛。熱電偶材料一般有鉑銠-鉑銠和鉑銠-鉑，鎳鉻-鎳硅等。這種熱電偶的結(jié)構(gòu)主要由接線盒、保護套管、絕緣管和熱電極等組成。
熱電偶傳感器是利用“熱電效應(yīng)”制成的，利用兩種不同導(dǎo)體組成閉合回路。當(dāng)閉合回路的兩接點也就是熱電偶的工作端和自由端分別處于不同的溫度場中時，回路中將會產(chǎn)生電動勢，產(chǎn)生的電動勢只與工作端和自由端的溫度差有關(guān)。若我們把自由端的溫度固定不變，則熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢只隨工作端溫度的變化而變化。這樣一定的熱電動勢就對應(yīng)著一定的溫度，測量熱電動勢，也就可以達到測溫的目的。應(yīng)用起來十分方便。
熱電偶之所以在工業(yè)中應(yīng)用如此廣泛，這和它自身的特點是分不開的。如果熱電偶回路中的兩個熱電偶材料相同，無論兩接點溫度如何，熱電動勢均為零。根據(jù)這個特性?？梢詸z驗兩個熱電極材料成分是否相同，分布是否均勻。在熱電偶中接入第三種導(dǎo)體，只要第三種導(dǎo)體的兩接點溫度相同，則回路中總的熱電勢不變。利用這種特性，可以方便地在回路中直接接入各種類型的顯示儀表或調(diào)節(jié)器。
由于熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢與兩端溫度有關(guān)，只需將冷端的溫度恒定，熱電動勢就與熱端溫度成單值函數(shù)。在實際應(yīng)用中，熱電偶的冷端通?？拷粶y對象，且受到周圍環(huán)境溫度的影響，其溫度不是恒定不變的，因此必須采取一些相應(yīng)的措施進行補償，常用的方法有冷端恒溫或補償導(dǎo)線法。所謂冷端恒溫法是將熱電偶的冷端置于溫度為0℃的恒溫器內(nèi)或是置于各種恒溫器內(nèi)，使之保持溫度恒定。利用一對化學(xué)成分不同，價格便宜的導(dǎo)線，在一定溫度范圍內(nèi)與配接的熱電偶具有一致的熱電特性。補償導(dǎo)線法是將熱電偶的冷端延伸到溫度恒定的場所。相當(dāng)于將熱電極延長，根據(jù)熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體，只要導(dǎo)體兩接點溫度相同，回路中總的熱電動勢保持不變。這樣只要熱電偶和補償導(dǎo)線的兩個接點溫度一致，就不會影響熱電動勢的輸出。
熱電偶傳感器用于溫度測量，在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，現(xiàn)舉例說明它簡單有效的用途。在各種鋼鐵制件的表面，為防止生銹和制件的美觀，常采用噴漆的方法對其裝飾。在生產(chǎn)過程中有對油漆進行加溫的工序，此時熱電偶傳感器在溫度的控制過程中會發(fā)揮重大的作用。此種熱電偶傳感器采用(鎳鉻-鎳硅)熱電偶測量溫度，熱端設(shè)定一定的溫度，為了進行爐溫的調(diào)節(jié)及顯示，必須將熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢信號送到儀表室，儀表室的環(huán)控溫度恒定為20℃。熱電偶采用補償導(dǎo)線法，具體接線如附圖。
當(dāng)對油漆加溫控制時，先設(shè)定好熱端溫度，當(dāng)用電把油漆加到設(shè)定溫度時，熱電動勢就會送到儀表室。儀表內(nèi)的繼電器就會跳閘，電路就會切斷，停止加熱，當(dāng)溫度下降到一定程序時，合上閘刀，就繼續(xù)加熱，這樣就達到控制溫度的目的。
隨著工業(yè)的發(fā)展，溫度作為需要測量和控制的重要參數(shù)，在各行業(yè)都普通存在。熱電偶作為溫度測量的有效途徑，將會發(fā)揮越來越重要的作用!