在圖2-7中,A與B是由兩種成分不同且具有一定熱電特性的材料所構成的熱電極,把它們的一端互相焊接,而另一端連接起來形成回路,便成為一個熱電偶傳感器。
熱電偶的焊接端稱為工作端或熱端,使用時將此端置于被測溫度部位;另一端稱為自由端或冷端。由于不同金屬導體的自由電子密度不同,當A、B兩種金屬帶焊接在一起后,它們的接觸處就會發生電子擴散,電子擴散的速度與自由電子的密度差及連接點所處的溫度成正比。在單位時間內,如果由A擴散到B的電子數比由B擴散到A的多,則A由于失去電子而帶正電,B得到電子而帶負電。
因此,熱電偶傳感器的兩個上端子之間就將有電動勢出現,這個電動勢稱為熱電動勢。熱電動勢的大小與電極的形狀、尺寸無關,只取決于兩種金屬的特性和熱、冷端的溫差。反映這種特性的參數稱為熱電偶的溫度系數,它表示熱端溫度每變化1℃在兩個冷端之間所引起的電動勢變化。故用不同的金屬材料可以組成各種特性的熱電偶傳感器。
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