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RKC熱電偶的小知識
RKC熱電偶的小知識
1.什么是熱電偶
熱電偶是由兩種不同的金屬線在先端結合構成的溫度傳感器。它利用了金屬線兩端有溫度差時就會產(chǎn)生微弱電壓（熱電動勢）的原理。熱電動勢與金屬線的粗細和形狀無關。熱電偶容易制作被廣泛用于工業(yè)等領域。
例：
熱電偶的工作原理是塞貝克效應，1821年由德國物理學者Thomas Johann Seebeck發(fā)現(xiàn)。
2.熱電偶的3個基本定律
均質回路定律，中間金屬定律和中間溫度定律。
2.1均質回路定律
均質回路定律簡單地說就是同一根金屬線（均質金屬），無法像熱電偶那樣產(chǎn)生熱電動勢。同種金屬不能構成熱電偶。
2.2中間金屬定律
中間金屬定律是在熱電偶之間插入異種金屬的定律。當熱電偶之間插入異種金屬時，在其兩端如果沒有溫度差，溫度測量不會受到影響。 如果存在溫度差，則會導致測量誤差。
2.3中間溫度定律
中間溫度定律如圖所示，T1-T2之間的熱電動勢E1和T2-T3之間的熱電動勢E2之和等于T1-T3之間的熱電動勢E3。
3.主要的熱電偶類型
在查看設備目錄（溫度控制器、溫度計、記錄器等）時會看到在溫度輸入類型欄中記載K，J，T，E，R，S，B等符號。這些符號由標準化機構制定，比如日本工業(yè)標準 (JIS) 和國際電工委員會 (IEC) 等。
那么在使用時應該如何選擇這些熱電偶呢？下表歸納了選擇熱電偶的一般準則。
| 類 型 | 特 點 |
| K |
熱電動勢的直線性好，廣泛用于工業(yè)中 在1000℃以下具有優(yōu)良的抗氧化性，但不適合用于還原性環(huán)境 |
| J | +側金屬使用鐵，具有優(yōu)異的抗還原性，但不適合用于氧化性環(huán)境 |
| T | 適和用于低溫測量，+側金屬使用銅，不適合用于高溫氧化性環(huán)境 |
| E | 具有優(yōu)異的抗氧化性，但不適合用于還原性環(huán)境 |
| N | K型熱電偶的改良型，非常適合用于高溫 |
| R |
-側金屬使用貴金屬鉑，適合用于高溫 熱電動勢小，不適合用于低溫 不適合用于產(chǎn)生氫氣或金屬蒸氣的地方 |
| S |
-側金屬使用貴金屬鉑，適合用于高溫 熱電動勢小，不適合用于低溫。 不適合用在產(chǎn)生氫氣或金屬蒸氣的地方 |
| B |
使用貴金屬的熱電偶，適合用于測量1000℃以上的高溫 熱電動勢極小，無法測量600℃以下溫度 |
4.什么是熱電偶補償導線
熱電偶通常用補償導線與溫控儀表連接。因為熱電偶線成本高而且硬度大等不容易布線。從中間溫度定律可以知道，熱電偶的端子和溫控儀表的端子之間有溫度差的話，熱電動勢會產(chǎn)生測量誤差，需要補正。補償導線能起到補償作用。
左圖表示熱電偶接線盒（40°C）通過補償導線和溫控儀表的連接例。熱電偶產(chǎn)生60°C（100°C-40°C）的熱電動勢，補償導線產(chǎn)生15°C（40°C-25°C）的熱電動勢。溫控儀表的端子溫度由溫控儀表內置的溫度傳感器測量和補償。
5.熱電偶冷接點的溫度補償不可缺少
使用熱電偶的溫控儀表都有一個用于補償冷接點溫度的回路。這是因為熱電偶的熱電動勢采用0°C作為基準溫度的原因。測量點與溫控儀表端子（冷接點）之間的溫度差產(chǎn)生熱電動勢。這個熱電動勢用溫控儀表可以測量得到。如果知道冷接點的熱電動勢就可以計算出測量點的溫度。否則就不能計算出測量點的溫度。所謂冷接點溫度補償就是為了實現(xiàn)準確的溫度測量，對溫控儀表的端子的熱電動勢進行的補償。
6.熱電偶的等級和公差
|
構成材料 |
舊符號 （參考） |
測量溫度 |
等級 |
公差 |
|
K |
(CA) |
-40℃以上 375℃未滿 |
等級１ |
±1.5℃ |
|
375℃以上1000℃未滿 |
測量溫度的±0.4% |
|||
|
-40℃以上 333℃未満 |
等級２ |
±2.5℃ |
||
|
333℃以上1200℃未満 |
測量溫度的±0.75% |
|||
|
-167℃以上 40℃未満 |
等級３ |
±2.5℃ |
||
|
-200℃以上 -167℃未満 |
測量溫度的±1.5% |
|||
|
J |
(IC) |
-40℃以上 375℃未満 |
等級１ |
±1.5℃ |
|
375℃以上 750℃未満 |
測量溫度的±0.4% |
|||
|
-40℃以上 333℃未満 |
等級２ |
±2.5℃ |
||
|
333℃以上 750℃未満 |
測量溫度的±0.75% |
|||
|
T |
(CC) |
-40℃以上 125℃未満 |
等級１ |
±0.5℃ |
|
125℃以上 350℃未満 |
測量溫度的±0.4% |
|||
|
-40℃以上 133℃未満 |
等級２ |
±1.0℃ |
||
|
133℃以上 350℃未満 |
測量溫度的±0.75% |
|||
|
-67℃以上 40℃未満 |
等級３ |
±1.0℃ |
||
|
-200℃以上 -67℃未満 |
測量溫度的±1.5% |
|||
|
E |
(CRC) |
-40℃以上 375℃未満 |
等級１ |
±1.5℃ |
|
375℃以上 800℃未満 |
測量溫度的±0.4% |
|||
|
-40℃以上 333℃未満 |
等級２ |
±2.5℃ |
||
|
333℃以上 900℃未満 |
測量溫度的±0.75% |
|||
|
-167℃以上 40℃未満 |
等級３ |
±2.5℃ |
||
|
-200℃以上 -167℃未満 |
測量溫度的±1.5% |
|||
|
N |
－ |
－40℃以上＋375℃未満 |
等級１ |
±1.5℃ |
|
375℃以上1000℃未満 |
測量溫度的±0.4% |
|||
|
-40℃以上 333℃未満 |
等級２ |
±2.5℃ |
||
|
333℃以上1200℃未満 |
測量溫度的±0.75% |
|||
|
-167℃以上 40℃未満 |
等級３ |
±2.5℃ |
||
|
-200℃以上 -167℃未満 |
測量溫度的±1.5% |
|||
|
R，S |
－ |
0℃以上1100℃未満 |
等級１ |
±1.0℃ |
|
0℃以上 600℃未満 |
等級２ |
±1.5℃ |
||
|
600℃以上1600℃未満 |
測量溫度的±0.25% |
|||
|
B |
－ |
600℃以上1700℃未満 |
等級２ |
測量溫度的±0.25% |
|
600℃以上 800℃未満 |
等級３ |
±4.0℃ |
||
|
800℃以上1700℃未満 |
測量溫度的±0.5% |
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