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熱電偶簡(jiǎn)介

什么是熱電偶傳感器？
熱電偶是一種測(cè)量溫度的傳感器。它由一端連在一起的兩種不同金屬組成。兩種金屬的連接點(diǎn)加熱或冷卻時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓，從而推知相關(guān)溫度。熱電偶合金通常為線(xiàn)狀。

有哪些不同熱電偶類(lèi)型？
熱電偶有不同的金屬或校準(zhǔn)組合。四種最常見(jiàn)的校準(zhǔn)為J、K、T和E。高溫校準(zhǔn)為R、S、C和GB。盡管最大溫度因熱電偶中所使用線(xiàn)的直徑而有所不同，但每種校準(zhǔn)有不同的溫度范圍和環(huán)境。盡管熱電偶校準(zhǔn)規(guī)定溫度范圍，但最大范圍還受到熱電偶線(xiàn)直徑的限制。也就是說(shuō)，非常細(xì)的熱電偶可能無(wú)法達(dá)到完整溫度范圍。
點(diǎn)擊此處查看每種熱電偶的完整參考表。該表包含幾乎每種熱電偶的熱電偶合金國(guó)際色標(biāo)、溫度范圍和誤差限。
如何選擇熱電偶類(lèi)型？
由于熱電偶測(cè)量的溫度范圍廣泛并且相對(duì)堅(jiān)固耐用，因此熱電偶在工業(yè)中經(jīng)常使用。選擇熱電偶時(shí)使用以下標(biāo)準(zhǔn)：



如何知道要選擇的連接點(diǎn)類(lèi)型？
帶護(hù)套的熱電偶探頭提供以下三種連接點(diǎn)類(lèi)型之一：接地型、非接地型和外露型（請(qǐng)參閱下圖“熱電偶尖端款式”）。在接地端探頭尖端，熱電偶線(xiàn)物理連接到探頭壁內(nèi)側(cè)。這導(dǎo)致從外部通過(guò)探頭壁到熱電偶連接點(diǎn)的良好熱傳遞。在非接地型探頭中，熱電偶連接點(diǎn)與探頭壁分離。非接地款式的響應(yīng)時(shí)間比接地款式慢，但提供電氣隔離（請(qǐng)參閱下表）。

室溫絕緣電阻
非接地型熱電偶
標(biāo)稱(chēng)護(hù)套直徑 外加直流電壓最小值 絕緣電阻最小值
小于0.90mm (0.03in.) 50V 100M歐姆
0.80-1.5mm（0.030～0.059in.） 50V 500M歐姆
大于1.5mm (0.059in.) 500V 1000M歐姆

外露端款式的熱電偶從護(hù)套尖端突出，外露到周?chē)h(huán)境中。此類(lèi)型提供最佳響應(yīng)時(shí)間，但限于在干燥、非腐蝕性和非加壓應(yīng)用中使用。

什么是響應(yīng)時(shí)間？
一個(gè)時(shí)間常數(shù)，定義為傳感器在一組特定條件下達(dá)到溫度階躍變化的63.2%所需的時(shí)間。傳感器接近階躍變化值的100%需要五個(gè)時(shí)間常數(shù)。外露端熱電偶是響應(yīng)最快的。此外，探頭護(hù)套直徑越小，響應(yīng)越快，但最大溫度可能越低。但請(qǐng)注意，有時(shí)探頭護(hù)套無(wú)法承受熱電偶類(lèi)型的完整溫度范圍。
材質(zhì) 最高溫度 應(yīng)用環(huán)境
氧化氣體 氫氣 真空 惰性氣體
304不銹鋼 900°C (1650°F) 非常好 較好 非常好 非常好
Inconel 600 1148°C (2100°F) 非常好 較好 非常好 非常好




熱電偶范圍和誤差限
下表顯示J、K、E和T型熱電偶的溫度范圍和精度。 其他熱電偶類(lèi)型。

。 常見(jiàn)熱電偶溫度范圍圖表



熱電偶參考表
熱電偶產(chǎn)生的電壓輸出可與熱電偶測(cè)量的溫度相關(guān)。下表中的文檔提供指定熱電偶類(lèi)型的熱電電壓以及相應(yīng)溫度。大多數(shù)文檔還提供熱電偶溫度范圍、誤差限以及環(huán)境考慮因素。
單擊下面的鏈接以查看相關(guān)文檔
• B型熱電偶(° C)  • B型熱電偶(° F)
• C型熱電偶(° C) • C型熱電偶(° F)
• E型熱電偶(° C) • E型熱電偶(° F)
• J型熱電偶(° C) • J型熱電偶(° F)
• K型熱電偶(° C) • K型熱電偶(° F)
• N型熱電偶(° C) • N型熱電偶(° F)
• R型熱電偶(° C) • R型熱電偶(° F)
• S型熱電偶(° C) • S型熱電偶(° F)
• T型熱電偶(° C) • T型熱電偶(° F)
• 鎢與鎢/
錸合金		 • CHROMEGA™與黃金-0.07
純度鐵原子


熱電偶的類(lèi)型
串珠線(xiàn)熱電偶 串珠線(xiàn)熱電偶
串珠線(xiàn)熱電偶是最簡(jiǎn)單的熱電偶形式。它包含與焊珠連接在一起的兩根熱電偶線(xiàn)。由于熱電偶的串珠外露，因此有一些應(yīng)用限制。串珠線(xiàn)熱電偶不應(yīng)與可腐蝕或氧化熱電偶合金的液體一起使用。金屬表面也可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。通常金屬表面（尤其是管道）用于接地電氣系統(tǒng)。與電氣系統(tǒng)的間接連接可能會(huì)影響熱電偶測(cè)量。一般情況下，串珠線(xiàn)熱電偶是測(cè)量氣體溫度不錯(cuò)的選擇。因?yàn)樗鼈兛梢宰龅梅浅Ｐ?，因此還可提供非?？斓捻憫?yīng)時(shí)間。
熱電偶探頭 熱電偶探頭
熱電偶探頭由金屬管內(nèi)包含的熱電偶線(xiàn)組成。管壁稱(chēng)為探頭的護(hù)套。常見(jiàn)的護(hù)套材料包括不銹鋼和鉻鎳鐵合金。鉻鎳鐵合金支持的溫度范圍比不銹鋼高，但通常不銹鋼是首選，因?yàn)樗哂袕V泛的化學(xué)相容性。對(duì)于非常高的溫度，也可能使用其他特種金屬護(hù)套材料。查看我們的高溫特種金屬熱電偶探頭產(chǎn)品線(xiàn)。
熱電偶探頭尖端提供三種不同的款式：接地型、非接地型和外露型。對(duì)于接地型尖端，熱電偶與護(hù)套壁接觸。接地端提供快速響應(yīng)時(shí)間，但最容易受電氣接地回路影響。對(duì)于非接地端，熱電偶通過(guò)絕緣層與護(hù)套壁隔開(kāi)。熱電偶的尖端通過(guò)外露端突出到護(hù)套壁外部。外露端熱電偶最適合空氣測(cè)量。

熱電偶尖端款式
接地型熱電偶 非接地型熱電偶 外露型熱電偶
接地型熱電偶 非接地型熱電偶 外露型熱電偶
熱電偶表面探頭 表面探頭
測(cè)量固體表面的溫度對(duì)于大多數(shù)類(lèi)型的溫度傳感器來(lái)說(shuō)都很困難。要確保精確測(cè)量，傳感器的整個(gè)測(cè)量面積必須與表面接觸。使用剛性傳感器測(cè)量剛性表面時(shí)，這非常困難。由于熱電偶由柔韌的金屬制成，因此可以形成平薄的連接點(diǎn)，從而提供與剛性固體表面的最大接觸。這些熱電偶是表面測(cè)量的絕佳選擇。熱電偶甚至可以?xún)?nèi)置到轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，使其適合測(cè)量移動(dòng)表面的溫度。K型為ChromegaAlomega。