热电偶工作原理

热电偶的工作原理

热电偶是一种广泛应用于温度测量的传感器，其工作原理基于“热电效应”，即当两种不同的导体或半导体材料组成闭合回路时，如果两个接点的温度不同，则在回路中会产生电动势的现象。这一现象最早由德国物理学家塞贝克（Seebeck）发现，因此被称为“塞贝克效应”。

热电偶通常由两根不同材质的金属线焊接或绞合而成，这两根金属线的一端连接形成测量端（热端），另一端则为参考端（冷端）。当热端暴露于被测环境中并受到高温影响时，由于两种金属的自由电子运动速度不同，就会产生微弱的电压差，这个电压差与温差成正比关系。通过检测该电压值，就可以推算出热端的实际温度。

为了提高测量精度，实际应用中会将参考端保持在恒定低温状态（如冰水混合物），或者利用补偿导线延长线路，并采用冷端补偿技术修正误差。此外，根据材料特性和应用场景的不同，热电偶还分为多种类型，如K型、E型、S型等，每种类型的灵敏度和适用范围各有特点。

热电偶具有结构简单、体积小巧、耐高温高压以及响应速度快等优点，在工业生产、航空航天及科研领域得到了广泛应用。