熱電偶這一名詞,在物聯(lián)網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn),是組成物聯(lián)網(wǎng)世界的基礎(chǔ)技術(shù),基于熱電偶原理的硬件設(shè)備,種類更是繁多。
熱電偶也叫溫差電偶,是最早出現(xiàn)的一種熱電探測(cè)器件。其工作原理是溫差電效應(yīng)。例如,由兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成的接點(diǎn),在接點(diǎn)處可產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向與該接點(diǎn)處兩種不同的導(dǎo)體材料的性質(zhì)和兩接點(diǎn)處的溫差有關(guān)。如果把這兩種不同的導(dǎo)體材料接成回路,當(dāng)兩個(gè)接頭處溫度不同時(shí),回路中即產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象稱為溫差電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng)。
構(gòu)成溫差電偶的材料,既可以是金屬,也可以是半導(dǎo)體。在結(jié)構(gòu)上既可以是線、條狀的實(shí)體,也可以是利用真空沉積技術(shù)或光刻技術(shù)制成的薄膜。實(shí)體型的溫差電偶多用于測(cè)溫,薄膜型的溫差電堆(由許多個(gè)溫差電偶串聯(lián)而成)多用于測(cè)量輻射,例如,用來標(biāo)定各類光源,測(cè)量各種輻射量,作為紅外分光光度計(jì)或紅外光譜儀的輻射接收元件等。
電路中,相隔兩點(diǎn)間存在溫差的閉合電路稱為熱電偶電路。
應(yīng)用實(shí)例
熱電偶電路一般可以測(cè)量溫度,也可以作為傳感器用。當(dāng)外界溫度改變時(shí),可以進(jìn)行一些控制,比如說控制水溫、氣溫等。
熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一,工作原理是基于賽貝克(seeback)效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是:
?、贉y(cè)量精度高。溫度分辨率在0.01℃,因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響;
?、跍y(cè)量范圍廣。常用的測(cè)量溫度范圍-40~200°,長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-260℃,最高可達(dá)+1370°C;
?、蹣?gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來非常方便。