·100. 传感器技术设计与应用 6.2.3热电偶的种类及结构 6.2.3.1常用热电偶 常用热电偶的结构如图65所示。热电偶通常制成棒形，它主要由四部分组成 八热 1热电极2绝管3-保护管4接线 图65热电偶结构 （1)热电极：制作热电极的材料不但应具有良好势的热电特性，稳定的物理和化学 性能，而且其热电与温度之间最好呈线性关系，以便获得线性刻度」 (2)绝缘管：它是用来防止两个热电极在中间位置短路的，其材料由热电偶的使用 温度范围及对其绝缘性能的要求而定的，一般是采用陶瓷、石英等， （3)保护管：用保护管将热电极与被测阶质隔离，使热电极免受化学侵蚀及机械损伤， (4)接线盒：连接导线通过接线盒与热电偶的电极相接。线盒必须有良好的密封， 以防止灰尘、水分及有害气体侵入保护管内。接线盒的接线端子上要注明热电极的正极 和负极，以便正确接线。 目前，在我国被广泛使用的热电偶有以下几种： (1)铂铑铂热电偶(S) 由0.5mm的纯铂丝和相同直径的铂铑丝（铂90%，铑10%）制成，用符号S表
·100· 6.2.3.1 常用热电偶 常用热电偶的结构如图 6-5 所示。热电偶通常制成棒形，它主要由四部分组成： 图 6-5 热电偶结构 （1）热电极：制作热电极的材料不但应具有良好势的热电特性，稳定的物理和化学 性能，而且其热电与温度之间最好呈线性关系，以便获得线性刻度。 （2）绝缘管：它是用来防止两个热电极在中间位置短路的，其材料由热电偶的使用 温度范围及对其绝缘性能的要求而定的，一般是采用陶瓷、石英等。 （3）保护管：用保护管将热电极与被测介质隔离，使热电极免受化学侵蚀及机械损伤。 （4）接线盒：连接导线通过接线盒与热电偶的电极相接。线盒必须有良好的密封， 以防止灰尘、水分及有害气体侵入保护管内。接线盒的接线端子上要注明热电极的正极 和负极，以便正确接线。 目前，在我国被广泛使用的热电偶有以下几种： （1）铂铑—铂热电偶（S） 由 Φ0.5mm 的纯铂丝和相同直径的铂铑丝（铂 90％，铑 10％）制成，用符号 S 表
第6章热电传感器 ·101: 示。在S热电偶中，铂铑丝为正极，纯铂丝为负极。该热电偶优点是：①在1300℃以下 范围内可长时间使用，在良好的使用环境下可短期测量1600℃高温：②由于容易得到高 纯度的铂和铂铑，故、热电偶的复制精度和测量的准确性较高，可用于精密温度测量和 作基准热电偶；③S热电偶在氧化性或中性介质中具有较高的物理化学稳定性。其主要 特点热电动势较弱在高温时易受还原性气体所发出的蒸气和金属蒸气的侵害而变质： 其主要缺点：热电动势较弱；在高温时易受还原性气体所发出的蒸气和金属蒸气的侵害 而变质；铂栳丝中的栳分子在长期使用后因受高温作用而产生挥发现象，使铂丝受到污 染而变质，从而引起热电偶特性的变化，失去测量准确性；S热电偶的材料系贵重金属 成本较高。 (2)镍铬一考铜热电偶(E) 由镍铬材料与镍铜合金材料组成用符号E表示。该热电偶偶丝一般为1.2~2mm 镍铬为正极，考铜为负极。适应于还原性或中性介质，长期使用温度不可可超过600℃， 短期测量可达800℃。E热电偶的特点是热灵敏度高（参见图6-6），价格便宜，但测温范 围低且窄，考铜合金丝易受氧化而变质，由于材料的质地坚硬而不易得到均匀的线轻
6 ·101· 示。在 S 热电偶中，铂铑丝为正极，纯铂丝为负极。该热电偶优点是：①在 1300℃以下 范围内可长时间使用，在良好的使用环境下可短期测量 1600℃高温；②由于容易得到高 纯度的铂和铂铑，故 S 热电偶的复制精度和测量的准确性较高，可用于精密温度测量和 作基准热电偶；③S 热电偶在氧化性或中性介质中具有较高的物理化学稳定性。其主要 特点：热电动势较弱；在高温时易受还原性气体所发出的蒸气和金属蒸气的侵害而变质； 其主要缺点：热电动势较弱；在高温时易受还原性气体所发出的蒸气和金属蒸气的侵害 而变质；铂铑丝中的铑分子在长期使用后因受高温作用而产生挥发现象，使铂丝受到污 染而变质，从而引起热电偶特性的变化，失去测量准确性；S 热电偶的材料系贵重金属， 成本较高。 （2）镍铬—考铜热电偶(E) 由镍铬材料与镍、铜合金材料组成，用符号 E 表示。该热电偶偶丝一般为 Φ1.2～2mm， 镍铬为正极，考铜为负极。适应于还原性或中性介质，长期使用温度不可可超过 600℃， 短期测量可达 800℃。E 热电偶的特点是热灵敏度高（参见图 6-6），价格便宜，但测温范 围低且窄，考铜合金丝易受氧化而变质，由于材料的质地坚硬而不易得到均匀的线径