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熱電偶傳感器的工作原理

塞貝克效應 ：若金屬棒的兩端處在不同溫度時(shí)，則自由電子便會(huì )由高溫區擴散至低溫區，因而產(chǎn)生熱流及電流由高溫區傳流向低溫區的現象。

熱電偶 (Thermocouple)：使兩接點(diǎn)分別接觸到不同的溫度，則因在不同 金屬內導電子的擴散速率不同，，在兩金屬內的擴散電流大小也會(huì )不同，會(huì )在兩金屬的連結回路中會(huì )形成一微小的凈電流（約10μV左右），實(shí)踐也可自己找兩條不同材料的金屬線(xiàn)連接到一起加溫觀(guān)察萬(wàn)用表讀數。

但許多狀況下，冷端溫度并不是0℃，而是某一溫度tn，在使用分度表時(shí)，對所測量得的電動(dòng)勢進(jìn)行下式的修正：

ε(T,0) = ε(T, Tn) + ε(Tn, 0)

熱偶電動(dòng)勢 = 儀表測量值 + 室溫修正值

熱電偶信號檢測：

無(wú)法用萬(wàn)用表直接測量塞貝克效應之電壓，因萬(wàn)用表接線(xiàn)與熱電偶接線(xiàn)又會(huì )產(chǎn)生新的熱電偶接面電壓。

 電表接線(xiàn)與熱電偶接線(xiàn)的熱電偶接面電壓由“差動(dòng)放大器”共模增益抵銷(xiāo)

 待測熱電偶接面電壓及參考熱電偶接面電壓由“差動(dòng)放大器”差模增益放大

熱電偶的特性:　
可量測之溫度范圍廣泛，且傳感器大多已規格化
熱電偶的最高使用溫度與金屬線(xiàn)徑大小、材料有關(guān)
不必附加電源來(lái)驅動(dòng)傳感器
可由電路的設計獲得極佳之精確度

補償導線(xiàn)的使用方法:
當測溫器與熱電偶的距離很長(cháng)時(shí)，確保量測時(shí)的精度，最理想的方法是將熱電偶依原來(lái)之金屬線(xiàn)延長(cháng)后來(lái)連接，這種方法在材料的花費上非常地昂貴高，出現了所謂的補償導線(xiàn)來(lái)替代熱電偶之導線(xiàn)。

通常補償導線(xiàn)可分為兩種，一為與熱電偶同一材質(zhì)的延伸型（extension type），另一種選擇是與熱電偶電動(dòng)勢特性相類(lèi)似的合金補償型（compensation type ）。前者的精確度較佳，價(jià)錢(qián)也較昂貴，反之，后者則是價(jià)格低廉但卻犧牲了精確度。

熱電偶種類(lèi)及工作溫度：