熱電偶的基本定律

熱電偶的基本定律

在使用熱電偶測量溫度時，還必須應用熱電偶的基本定律。 （1）均質導體定律

如果隻用一種均質導體組成閉合回路，則不論其導體是否存在溫差，回路中均不會產生電流（即不產生電動勢）；反之，如果回路中出現電流，則恰好證明此導體是非均質的。本定律是校驗熱電偶的材料是否均勻一致的重要依據。


由均質導體定律可得出推論：a）組成熱電偶的材料必須是均質導體，否則將會給測量帶來附加的誤差。因此很有必要根據均質導體定律事先對熱電偶進行檢測，輸出的溫差電動勢越大，則說明導體材料越不均勻，給測量帶來的誤差也將越大。b）熱電偶必須由兩種不同性質的導體或半導體A，B組成，否則即使兩結點的溫度不同，在回路中也不會產生溫差電動勢。

（2）中間導體定律
在熱電偶回路中接入第三、第四種均質材料的導體後，隻要中間接入的導體兩端具有相同的溫度，就不會影響熱電偶的熱電勢。
用中間導體C接入熱電偶AB回路的形式。
假定熱電偶的 ，
，根據接觸電勢和溫差電勢的概念，則熱電勢回路的總熱電勢為：
（6-9）
由於導體C兩端溫度相同，則無溫差電勢存在，即 ，而CA與CB的接觸電勢以式（6-4）代入，得


將上式代入式（6-9），可得
（6-10）
式（6-10）與式（6-5）完全相同，可見，當中間導體兩端溫度相同時，對熱電偶回路的熱電勢沒有影響。

這條基本定律十分重要，有了這條基本定律，香蕉视频在线观看网站就可以在熱電偶回路中引入各種顯示儀表和連接導線等，而且也可以采用各種焊接方法來焊製熱電偶，隻要保證引入的中間導體兩端的溫度相同，就不致影響熱電偶回路的熱電勢。

（3）中間溫度定律 熱電偶AB在接點溫度為 時的熱電勢 等於熱電偶AB在接點溫度為 和 時熱電勢 和
的代數和。如圖6.6所示，即 = + （6-11）


中間溫度定律為製定熱電偶的分度表奠定了理論基礎。根據這一定律，隻要列出冷端溫度為0℃時的熱電勢，均可按式（6-11）計算求得，這樣，就可以對熱電偶冷端溫度進行修正，而且，這條基本定律也是工業測溫中應用補償導線的理論依據，因為隻要匹配與熱電偶的熱電性質相同的補償導線，便可使熱電偶的冷端遠離熱源，而不影響熱電偶的測量精度。