1．热电效应
    热电偶是利用热电效应制成的温度传感器。如图6-17所示，把两种不同的导体或半导体材料A、B连接成闭合电路，将它们的两个接点分别置于温度为丁及To（设T>To）的热源中，则该回路内就会产生热电动势（简称热电势），可用E_AB(T，To)表示，这种现象称为热电效应。把两种不同的导体或半导体的这种组合称为热电偶，A和B称为热电极，温度高的接点称为热端（或工作端），温度低的接点称为冷端（或自由端）。

    如图6-17所示的热电偶回路中所产生的热电势由两种导体的接触电势和单一导体的温差电势所组成。由于温差电势与接触电势相比较，其值很小，故在工程技术中认为热电势近似等于接触电势。使用中，当测量出总热电势后如何确定温度值呢？通常不是利用公式计算，而是通过查热电偶分度表来确定。分度表是将自由端温度保持为O℃，通过实验建立起来的热电势与温度之间的数值对应关系。热电偶测温完全是建立在利用实验特性和一些热电定律的基础上的。热电偶的基本定律包括以下几种。

    (1)中间温度定律
    热电偶AB酌热电势仅取决于热电偶的材料和两个接点的温度，与温度沿热电极的分布及热电极的尺寸和形状无关。

    例如，热电偶AB两接点的温度分别为T、T_o时，所产生的热电势等于热电偶AB两接点温度为丁、瓦与热电偶AB两接点温度为T_n、T_o时所产生的热电势的代数和，如图6-18所示。用公式表示为
                       E_AB (T,T_o)=E_AB (T,T_n)+E_AB (T_n,T_o)        (6-28)
式中，T_n称为中间温度。

    中间温度定律为制订热电偶分度表奠定了理论基础。根据中间温度定律，只需列出自由端温度为0℃时各工作端温度与热电势的关系表即可。若自由端温度不是0℃，则此时所产生的热电势可按式( 6-28)计算。

    (2)中间导体定律
    在热电偶测温过程中，必须在回路中引入测量导线和仪表。当接入导线和仪表后会不会影响热电势的测量呢？中间导体定律说明，在热电偶AB回路中，只要接入的第三导体两端温度相同，则对回路的热电势没有影响。

    (3)标准电极定律
    当热电偶回路的两个接点温度为T、T_o时，用导体AB组成的热电偶的热电势等于热电偶AC和热电偶CB的热电势的代数和，即
     E_AB (T,T_o)= E_AC (T,T_o)+E_CB (T,T_o)=E_AC (T,T_o)- E_BC (T,T_o)    (6-29)
    也可用图6-19表示。

    导体C称为标准电极，这一规律称为标准电极定律。标准电极C通常采用纯铂丝制成，因为铂的物理、化学性能比较稳定，易提纯、熔点高。如果已求出各种热电极对铂极的热电势值，就可以用标准电极定律求出其中任意两种材料配成热电偶后的热电势值，大大简化了热电偶的选配工作。    C16P20FR

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