热电偶是一种测量温度的传感器,主要由两种不同金属(或合金)材料的焊接点组成。当焊接点产生温差时,由热电效应引起的电动势将在热电偶两端产生,从而测量温度。
焊接点的材料选择不同,可以测量的温度范围也不同。常用的材料有K型、T型、J型等,它们的工作温度分别是-200°C~1300°C、-180°C~350°C、-210°C~1200°C。
一般情况下,热电偶的常用接法有两种:三线制和两线制。其中,三线制热电偶多用于长距离传输和精密测量领域。为什么热电偶有三根线?主要是因为热电偶的电动势信号很微弱,容易受到环境干扰,因此需要一个较为完善的电路来进行处理,从而滤除干扰信号。
三线制热电偶接法如下:在焊接点的两端,分别接三根导线,其中两根导线连接测量仪表,另一根导线则连接电压补偿装置。这样,电压补偿装置就可以通过第三根导线实时检测环境温度变化,并输出补偿电压到测量仪表端口,从而实现对温度信号的精确处理。
相较于两线制热电偶来说,三线制的优点主要体现在以下两个方面:
1)降低误差:由于第三根导线的存在,电压补偿装置能够对环境温度变化进行实时监测和补偿,从而减小了片内温差误差。
2)提高传输距离:三线制热电偶在远距离传输信号时,能够通过在第三根导线上提供参考电压进行补偿,从而使传输信号更为稳定可靠。
在使用热电偶时,需要注意以下几点:
1)焊接点要完全暴露在被测物质中,避免过于接近壳体或者被测物表面,影响测量准确度。
2)在测量过程中出现异常信号时,应检查焊接点是否松动、导线是否短路或断路。
3)热电偶在使用过程中不宜过度弯曲,以免导致传感器损坏或者测量误差增大。