热电偶传感器的工作原理是什么

热电偶温度传感器的测温原理 热电偶是应用导体或半导体材料的热电效应原理进行测温。 将两种不同的导体或半导体材料(设为A，B)的两端焊接或绞接在一起形成一个 闭合回路，并将这两个接点放置在温度不同(设为T与T，，其中T>T，)的温场中， 则回路里就会产生热电势，这种现象叫做热电效应。不同的热电势对应不同的温 度值，不同的材料的热电偶，其热电势-温度对应值也有不同，称为该材料的热电 偶的分度值。

热电效应回路里产生的热电势由两部分组成：温差电势和接触电势。 温差电势是在同一材料的导体两端因温度不同而产生的热电势。它的产生是 由于高温端的自由电子能量大，低温端的自由电子能量小，当高温端的自由电子 向低温端移动时，低温端因自由电子过剩而带负电，高温端因缺电子而带正电， 这样导体两端就形成由高温端指向低温端的静电场。这个静电场又促使自由电子 向反方向移动，当两者达到动态平衡时，导体两端就产生电势差，称为温差电势。 根据物理学的理论推导，温差电势 的大小可由式下图表示：

接触电势是在两种不同导体的接触部的自由电子的密度不同，当这两种导体(A，B)接触时，自由电子就要从密度大 的材料(设为A)跑向密度小的材料(设为B)中去，称为扩散现象。这样A导 体失去电子带正电，B导体得到电子带负电，A、B之间就产生电位差，形成静 电场，这个静电场能够把自由电子从B吸向A，方向与扩散作用相反，阻碍扩散 作用继续进行，直到扩散作用下由A到B的电子数等于电场作用下出B跑向A的 电子数时，A、B之间就形成电位差，称为接触电势。

实际测温中，将两种不同的材料的某一端焊接在一起，形成接点1，称为热电偶温度传感器的工作端，又称为测量端或热端；而另一端经一根导线与温度指示仪表连接， 形成接点2，称为热电偶的自由端，又称为参考端或冷端。热端和冷端输出的是无 源的电压差信号，反映的是一个温度差信号。
热电偶温度传感器测温时热端放置在被测的温场中，冷端则在某一恒温度下。由于热电偶的两端温度不同，会产生热电势。适用测量仪表测得该热电势的数值，得到相应温度值。

美国国家标准间（NBS）提供了各种类型热电偶温度传感器分度表，它能反应电压特征数据与温度对应关系，表2.3维K型热电偶分度表。