熱電偶為了確定實際熱結(jié)點溫度必須已知冷結(jié)點溫度
在熱電偶應用初期,冰點被當作熱電偶的標準參考點,但在大多數(shù)應用中獲得一個冰點參考溫度不太現(xiàn)實。如果冷結(jié)點溫度不是0℃,那么,為了確定實際熱結(jié)點溫度必須已知冷結(jié)點溫度??紤]到非零冷結(jié)點溫度的電壓,必須對熱電偶輸出電壓進行補償,即所謂的冷結(jié)點補償。必須根據(jù)系統(tǒng)的實際需求選擇冷結(jié)點溫度測量器件,需要仔細考慮精度、溫度范圍、成本和線性指標,以便得到很好的性價比。
熱電偶是差分溫度測量器件,由兩段不同的金屬線構(gòu)成,一段用作正結(jié)點,另一段用作負結(jié)點。表1列出了四種常用的熱電偶類型、所用金屬以及對應的溫度測量范圍。熱電偶的兩種不同金屬線焊接在一起后形成兩個結(jié)點,環(huán)路電壓是兩個結(jié)點溫差的函數(shù)。這利用了Seebeck效應,通常描述為熱能轉(zhuǎn)換為電能的過程。Seebeck效應與Peltier效應相反,Peltier效應為電能轉(zhuǎn)換成熱能的過程,典型應用有熱電致冷器。測量電壓VOUT是檢測結(jié)點(熱結(jié)點)結(jié)電壓與參考結(jié)點(冷結(jié)點)結(jié)電壓之差。因為VH和VC是由兩個結(jié)的溫度差產(chǎn)生的,VOUT也是溫差的函數(shù)。比例因數(shù)α對應于電壓差與溫差之比,稱為Seebeck系數(shù)。