热电偶(Thermocouple)是一种**基于热电效应(塞贝克效应)**工作的温度传感器。它由两种不同金属导体组成,当两端存在温差时,在其接点会产生电压,这个电压与温度差成一定关系,可以用来测量温度。
🔧 一、热电偶的基本原理
当两种不同材料的金属线连接形成闭合回路时,若两个接点的温度不同,就会在回路中产生电动势,这种现象称为热电效应。常用的热电偶测量方法是:
- 一个接点(测量端)放在被测温度环境中,
- 另一个接点(参考端)放在已知温度环境中,
- 测量电动势,从而得出测量端的温度。
📘 二、常见热电偶类型及特点
热电偶按材料组合不同分为多种类型,以下是最常见的几种:
类型 | 材料 | 温度范围 | 精度 | 特点与应用 |
K型 | 镍铬-镍硅 (NiCr–NiSi) | -200℃ ~ +1372℃ | ±1.5℃ | 最常用,适合中高温,成本低,抗氧化性能好 |
J型 | 铁–铜镍 (Fe–CuNi) | -40℃ ~ +750℃ | ±2.2℃ | 低温区表现好,但易氧化,寿命短 |
T型 | 铜–铜镍 (Cu–CuNi) | -200℃ ~ +350℃ | ±0.5℃ | 精度高,适合低温测量(冷藏、实验室) |
E型 | 镍铬–铜镍 (NiCr–CuNi) | -200℃ ~ +900℃ | ±1.7℃ | 高灵敏度,输出电压大 |
N型 | 镍铬硅–镍硅 (NiCrSi–NiSi) | -200℃ ~ +1300℃ | ±2.2℃ | 抗干扰强,稳定性优于K型 |
S型 | 铂铑10–铂 (PtRh10–Pt) | 0℃ ~ +1600℃ | ±1.5℃ | 高精度,高稳定性,常用于实验室、高温工业 |
R型 | 铂铑13–铂 (PtRh13–Pt) | 0℃ ~ +1600℃ | ±1.5℃ | 与S型类似,但热电势更小 |
B型 | 铂铑30–铂铑6 (PtRh30–PtRh6) | +250℃ ~ +1800℃ | ±1.5℃ | 最适合超高温环境(如玻璃、钢铁熔炉) |
🛠️ 三、热电偶的主要应用场景
- 工业温度控制:
- 电厂锅炉、汽轮机
- 化工反应釜、蒸馏装置
- 水泥回转窑、冶金高炉
- 制造业:
- 热处理炉(退火、淬火)
- 焊接/切割设备温度监控
- 食品加工温控(例如巴氏杀菌)
- 实验室和研究领域:
- 精密仪器温度校准
- 材料热性能测试
- 日常应用:
- 烧烤炉、咖啡机温度控制
- 汽车发动机温度监测(废气温度传感器)
✅ 四、选型建议
使用环境 | 推荐热电偶类型 |
高温(>1000℃) | S型、R型、B型 |
中温(0~1000℃) | K型、N型 |
低温(<0℃) | T型、E型 |
高要求(抗腐蚀、稳定性) | N型、S型 |
成本敏感应用 | J型、K型 |
📌 五、热电偶的注意事项
- 必须配合补偿导线使用,否则测量不准确;
- 使用时尽量保持接点清洁,防止腐蚀或氧化;
- 对于长时间高温环境,选择贵金属热电偶;
- 安装要避开强磁场与高频干扰源。

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