4.2.1接触测温技术 铂铑 一、热电偶 1、工作原理（热电效应）： B 铂 图3-56热电效应示意图 两种不同导体A、B构成闭合回路 回路中产生热电势， 两个节点（接触点）温度T和T不同 并形成电流 称回路电势为热电势 两金属丝称为热电极 与被测介质接触的节点称为测量端或工作端、热端 另一个称为参考端或自由端、冷端
4.2.1 接触测温技术 一、热电偶 1、 工作原理（热电效应）: 两种不同导体A、B构成闭合回路 两个节点（接触点）温度T和T0不同 回路中产生热电势， 并形成电流 铂铑 铂 称回路电势为热电势 两金属丝称为热电极 与被测介质接触的节点称为测量端或工作端、热端 另一个称为参考端或自由端、冷端
接触电势：不同导体→自由电子密度不同→扩散→电势（帕尔帖） kT NA k-波尔兹曼常数 e-电子电荷 NA,Ng-导体AB的自由电子密度→材料 T-节点绝对温度 e(扩散) A B NA>NE 温差电势：同一导体→两端温度不同→电子迁移（高温→低温）→电势 E4(T,T)=∫o4dT ·温差（汤姆逊）系数，与金属性质有关 T,T。-两节点绝对温度 To To A T ,e(迁移)
温差电势： ∫ = T T A TTE AdT 0 ),( 0 σ σA-温差(汤姆逊)系数，与金属性质有关 T,T0 --两节点绝对温度 B A AB N N e kT TE = ln)( k-波尔兹曼常数 e-电子电荷 NA,NB-导体AB的自由电子密度→材料 T-节点绝对温度 接触电势：不同导体→自由电子密度不同→扩散→电势 （帕尔帖） 同一导体→两端温度不同→电子迁移（高温→ 低温） →电势 A ++ -- e（迁移） T0 T A B ++ -- e（扩散） NA>NB
总的热电势EAB(T,To): EAB(T,To)=[EAB(T)-EAB(To)]-[EA(T,To)-EB(T,To) n-(.-0T 当热电偶材料一定时，热电偶的总电动势EA(T,To)成为 温度T和T。的函数差，即 EAB(T,To)=f(T)-f(To) EAB(T,To)=f(T)-C=(T) 两种情况 → 若两种导体相同：NA=NB,OA=0B→E=0 若两端无温差：T=T。→E=0 导体不同 条件 两端温差 A:正极、T:高温
若两种导体相同：NA=NB , σA=σB→ E=0 若两端无温差： T=T0 → E=0 两种情况 导体不同 两端温差 条件 总的热电势EAB(T,T0) ： 当热电偶材料一定时，热电偶的总电动势EAB(T，T0)成为 温度T和To的函数差，即 EAB(T，T0) = f (T) － f (T0) EAB(T，T0) = f (T) － C =φ (T) A：正极、 T：高温 0 0 0 0 0 0 ( , ) [ ( ) - ( )] - [ ( , ) - ( , )] (- ) ln - ( - ) = = ∫ AB AB AB A B T A A B T B E TT E T E T E TT E TT kT T N dT e N σ σ
EAB(To) EA(T,To) Eg(T,To) EAB(T) EAB(T:To)=[EAB(T)-EAB(TO)]-[EA(T,To)-EB(T,To)] -Tm-(a.-axr e
EAB(T0) EAB(T) EB(T，T0 E ) A(T，T0) 0 0 0 0 0 0 ( , ) [ ( ) - ( )] - [ ( , ) - ( , )] (- ) ln - ( - ) = = ∫ AB AB AB A B T A A B T B E TT E T E T E TT E TT kT T N dT e N σ σ
2、热电偶材料和结构 ▲材料：铂、佬、铱、铬、镍、铜-合金 常用热电偶材料： 材料 测温范围 特点 应用 铂铹1。 纯铂 0~1000℃ 准确性高，成本高 工业 铱铹10 纯铱 0~2100℃ 科学研究 铱铹40 铂铹40 0~1900℃ 氧化、中性气体 镍铁 镍铜 50~500℃ <50℃无电势 火灾报警 镍铬 康铜 -200~900℃ 各种场合 镍铬 镍硅 -50~1300℃ 电势大，线性好 各种场合、常用 铜 康铜 -200~400℃ 各种场合 镍铬 金铁 -270~10℃ 低温 铜 金铁 -270~-250℃ 灵敏度高 低温 写在前面的电极为正，后者为负
材料 镍铬 金铁 -270 ~ 10 ℃ 低温 镍铬 镍硅 -50 ~ 1300 ℃ 电势大，线性好 各种场合、常用 镍铬 康铜 -200 ~ 900 ℃ 各种场合 铜 康铜 -200 ~ 400 ℃ 各种场合 铜 金铁 -270 ~ -250 ℃ 灵敏度高 低温 铱铹40 铂铹40 0 ~ 1900 ℃ 氧化、中性气体 铱铹10 纯铱 0 ~ 2100 ℃ 科学研究 <50 ℃无电势 准确性高，成本高 特点 镍铁 镍铜 50 ~ 500 ℃ 火灾报警 铂铹10 纯铂 0 ~ 1000 ℃ 工业 测温范围 应用 常用热电偶材料： ▲材料：铂、铑、铱、铬、镍、铜 --- 合金 2、热电偶材料和结构 写在前面的电极为正，后者为负