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熱電偶的一些基本知識

        熱電偶作為主要的溫度測量方法，用途廣泛。今天就來聊聊熱電偶測量原理、短路因素、測量電路中的電流隔離等一些基礎知識，讓大家對熱電偶這個常見的溫度傳感器有一個深入的了解。
        一、熱電偶測量原理
        熱電偶由兩條具有不同熱電效應的導線組成。隨著焊點溫度的升高，自由電子從較熱的溫度移動到較冷的溫度。電荷分離產生的電壓隨著材料的溫度和電動勢而增加。兩種材料的電動勢不同，導致兩條腿的電壓不同。兩個電壓 (UT1) 之間的差異是交叉點或測量點的溫度測量值。
        在現場設備的連接端子處產生 2 個分壓 (UT2a+UT2b)。如果熱電偶在這個終端溫度下短路，也會產生兩個電壓之和。因此，UT2之和就是結點（也稱為冷端）處的溫度測量值。現場設備測得的電壓是測點溫度減去冷端溫度所形成的溫差。
         2. 無熱電動勢補償電纜和插頭連接器
        第二個電壓 (UT2) 必須在冷端產生。帶有相應補償電纜的熱電偶延伸到現場設備。此外，沒有熱電電壓的插頭連接器有助于更準確的溫度測量。
         3.內部溫度補償
        現場設備根據電壓差UT1-UT2確定溫度。冷端溫度 T2 由另一個溫度探頭確定。將冷端溫度 T2 與溫差 (T1-T2+T2) 相加。內部溫度補償的結果是測量點溫度 T1。
         4.短路因素
        補償線由與熱電偶具有相同熱電特性的材料組成。因此，線路中的短路將導致兩個熱電偶并聯形成。例如，如果端子頂部發生短路，則測得的溫度不是實際測量點的溫度，而是端子頂部的溫度。如果測量值接近被測溫度，則很有可能沒有立即發現故障。
         5. 測量電路中的電流隔離
        在熱電偶在應用中，熱電偶線和設備底部之間可能會發生短路。例如，這可能發生在結和保護管之間（為了更快的響應時間），或者由于陶瓷保護管在高測量溫度下的電阻降低。通常，應使用電流隔離。這可以通過溫度變送器、電源隔離器或直接使用分析單元來完成。
         6.標準化熱電偶
        熱電偶符合 DIN EN 60584-1 標準。因此，它們在電氣性能上是兼容的。常用的有J、K、N型。 S 對和 B 對是貴金屬制成的貴金屬對，適用于特別高的溫度。高溫可以用B來測量。標準中推薦的最高溫度是1700攝氏度。在現場設備中選擇相應的線性化（J、K、N...）后，會自動執行到相應溫度的轉換。
         7. 長期行為信息
        熱電偶標準中推薦的最高工作溫度適用于清潔空氣中的正常應用。通常，較高的工作溫度會導致較強的漂移行為。由于熱電偶在外來原子進入（爐氣進入熱電偶保護管）時改變其輸出信號。所以組件必須定期校準，現場設備必須根據需要進行校準。
        校準間隔必須由用戶定義。最終用戶需要確定熱電偶在各自應用中的使用壽命。