热电偶传感器工作原理是什么 有哪些种类？

热电偶传感器是工业中应用最广泛的一类测温元件，具有性能稳定、测温范围大、结构简单、操作方便等特点，它是一种感温元件，可以直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表二次仪表转换成被测介质的温度，本文将为您科普热电偶传感器的工作原理、种类等信息。

一、热电偶传感器是什么

热电偶传感器是工业中使用最为普遍的接触式测温装置，这是因为热电偶具有性能稳定、测温范围大、信号可以远距离传输等特点，并且结构简单、使用方便。热电偶能够将热能直接转换为电信号，并且输出直流电压信号，使得显示、记录和传输都很容易。

热电偶是一种感温元件，是一种仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应Seebeckeffect。

两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下，根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表分度表，是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。

二、热电偶传感器的工作原理

热电偶由两种不同的金属材料一端焊接在一起组成，当两种金属的连接处被冷却或加热时，会产生一个电压差，这个电压差可以直接与温度相关联，但只有在考虑了必要的冷端补偿的情况下。

热电偶采用不同的金属组合或校准范围制造，常见的类型是J、K、T和E，而高温热电偶包括R、S和C，每种类型都具有不同的温度范围和环境性能。由于热电偶测量的温度范围很广，而且相对稳定，它们可用于工业和工艺应用，其中高精度可能是一个不那么重要的因素。

热电偶连接处直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端），冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。

由于热电偶的设计，可以将测量点缩小到两种金属焊接在一起的精确位置，当操作热电偶时，可以使用“裸露尖duan”非常准确地确定这个点，然而，对于热电阻传感器来说，测量值是通过取沿PT（铂）元件本身整个表面的平均值来计算的。

三、热电偶传感器的种类

常见的热电偶传感器有以下几种：

K型热电偶传感器：适用于工业和科学领域，可以在-270°C至1,372°C范围内进行温度测量，精度为±0.75%。

J型热电偶传感器：适用于较低温度测量，在-210°C至1,200°C范围内使用，精度为±0.75%。

T型热电偶传感器：适用于较低温度测量，在-270°C至400°C范围内使用，精度为±0.75%。

E型热电偶传感器：适用于较高温度测量，在-270°C至1,000°C范围内使用，精度为±0.75%。

N型热电偶传感器：适用于高温测量，在-270°C至1,300°C范围内使用，精度为±0.75%。

除了上述常见的热电偶传感器种类外，还有一些特殊用途的热电偶传感器，如S型、B型和R型等，这些热电偶传感器具有更高的精度和稳定性，但价格也相应较高，适用于一些要求较高的场合。