兩種成分不同的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲或熱電極)在兩端連接形成回路。當(dāng)兩個(gè)關(guān)節(jié)的溫度不同時(shí),回路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)現(xiàn)象叫電熱效應(yīng),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)叫熱電勢(shì)。熱電偶利用這一原理測(cè)量溫度,其中直接用于測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端(也稱為測(cè)量端),另一端稱為冷端(也稱為補(bǔ)償端)。冷端接顯示儀或匹配儀,顯示儀會(huì)指示熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)。
熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換成電能,并利用產(chǎn)生的熱電勢(shì)來(lái)測(cè)量溫度。對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意以下問題:
1.熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶工作端兩端的溫差函數(shù),而不是熱電偶冷端和工作端的溫差函數(shù)。
2.當(dāng)熱電偶的材料均勻時(shí),熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān),只與熱電偶材料的成分和兩端溫差有關(guān)。
3.兩根熱電偶絲的材料成分確定后,熱電偶的熱電勢(shì)只與熱電偶的溫差有關(guān);如果熱電偶冷端的溫度保持恒定,熱電偶的熱電勢(shì)只是工作端溫度的單值函數(shù)。兩個(gè)不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接在一起,形成一個(gè)閉環(huán),如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)連接點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),它們之間會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),從而在回路中形成一定大小的電流。熱電偶利用這種效應(yīng)工作。