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專注航空、新能源汽車等新興行業(yè)溫度傳感器的研發(fā)及制造
熱電偶溫度傳感器是一種常用的溫度測(cè)量設(shè)備，其工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以歸納如下：
熱電偶溫度傳感器的工作原理基于熱電效應(yīng)，具體來說是塞貝克效應(yīng)。當(dāng)兩種不同金屬或合金材料連接在一起，并在連接點(diǎn)處存在溫度差時(shí)，會(huì)在電路中產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與溫度差成正比，可以用來測(cè)量溫度。具體過程如下：
熱電效應(yīng)：由于兩種金屬或合金材料的熱電勢(shì)系數(shù)不同，當(dāng)它們連接在一起并處于不同溫度時(shí)，會(huì)在電路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
通過測(cè)量這個(gè)電動(dòng)勢(shì)的大小，可以確定兩種金屬連接點(diǎn)處的溫度差，進(jìn)而根據(jù)已知的一種金屬的溫度（通常是冷端的溫度），推算出另一種金屬的溫度（即熱端的溫度）。
熱電偶溫度傳感器主要由以下幾個(gè)部分組成：
熱敏元件是熱電偶傳感器的核心部分，通常由兩種不同金屬合金線或?qū)Ь€焊接而成。常見的金屬材料有銅、鐵、鎳、鉻等。這兩條金屬線的焊點(diǎn)處形成了一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，稱為熱電偶的冷端接點(diǎn)（也稱為補(bǔ)償端），而另一端則是熱端（也稱為測(cè)量端）。當(dāng)熱敏元件受到溫度變化時(shí)，兩種金屬之間會(huì)產(chǎn)生熱電效應(yīng)，從而生成微弱的電勢(shì)差。
保護(hù)外殼：為了保護(hù)熱敏元件免受機(jī)械損壞和腐蝕等環(huán)境影響，熱電偶傳感器通常帶有一個(gè)保護(hù)外殼。這個(gè)外殼通常由金屬或陶瓷材料制成，具有良好的絕緣性和耐高溫性能。它可以防止傳感器受到外界物理和化學(xué)因素的干擾，并確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
引線：熱電偶傳感器通過引線將熱敏元件連接到讀數(shù)儀表或控制系統(tǒng)。引線通常由與熱電偶相同材料的金屬線構(gòu)成，以確保測(cè)量信號(hào)的連續(xù)性和可靠性。引線的長(zhǎng)度和材質(zhì)應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇，以避免信號(hào)衰減和干擾。
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和材料的不同，熱電偶傳感器可以分為多種類型，如普通熱電偶、鎧裝熱電偶和薄膜熱電偶等。其中：
在工業(yè)上普遍使用，它一般由熱電極、絕緣套管、保護(hù)管和接線盒組成。普通熱電偶按其安裝的連接形式可分為固定螺紋連接方式、固定法蘭連接方式、活動(dòng)法蘭連接方式、無固定裝置等多種形式。
又稱為套管熱電偶，由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者經(jīng)拉伸加工而成的堅(jiān)實(shí)組合體。它的特點(diǎn)是可以做得又細(xì)又長(zhǎng)，使用時(shí)根據(jù)需要能夠任意彎曲變形。鎧裝熱電偶的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)溫端熱慣性小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，機(jī)械強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，可安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置上，被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)中。
3. 薄膜熱電偶
利用真空蒸鍍、化學(xué)涂層等工藝，將熱電偶材料沉積在絕緣基片上，從而形成一層很薄的金屬薄膜。熱電偶測(cè)量端非常薄，因而它的熱慣性小，反應(yīng)速度快，常用于測(cè)量瞬間變化的表面溫度和微小面積上的溫度變化。其測(cè)溫范圍為-200~300℃。
熱電偶溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍廣、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、科研、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
