熱電偶這一名詞,在物聯(lián)網中經常出現,是組成物聯(lián)網世界的基礎技術,基于熱電偶原理的硬件設備,種類更是繁多。
熱電偶也叫溫差電偶,是最早出現的一種熱電探測器件。其工作原理是溫差電效應。例如,由兩種不同的導體材料構成的接點,在接點處可產生電動勢。這個電動勢的大小和方向與該接點處兩種不同的導體材料的性質和兩接點處的溫差有關。如果把這兩種不同的導體材料接成回路,當兩個接頭處溫度不同時,回路中即產生電流。這種現象稱為溫差電效應或塞貝克效應。
構成溫差電偶的材料,既可以是金屬,也可以是半導體。在結構上既可以是線、條狀的實體,也可以是利用真空沉積技術或光刻技術制成的薄膜。實體型的溫差電偶多用于測溫,薄膜型的溫差電堆(由許多個溫差電偶串聯(lián)而成)多用于測量輻射,例如,用來標定各類光源,測量各種輻射量,作為紅外分光光度計或紅外光譜儀的輻射接收元件等。
電路中,相隔兩點間存在溫差的閉合電路稱為熱電偶電路。
應用實例
熱電偶電路一般可以測量溫度,也可以作為傳感器用。當外界溫度改變時,可以進行一些控制,比如說控制水溫、氣溫等。
熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一,工作原理是基于賽貝克(seeback)效應,即兩種不同成分的導體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內產生熱電流的物理現象。其優(yōu)點是:
?、贉y量精度高。溫度分辨率在0.01℃,因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質的影響;
?、跍y量范圍廣。常用的測量溫度范圍-40~200°,長期連續(xù)測量,某些特殊熱電偶最低可測到-260℃,最高可達+1370°C;
③構造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。