4.1.1热电偶的测温原理及特点

两种不同的的导体或半导体材料A和B组成闭合回路。如果A和B组成的闭合回路，两个结合点处的温度不相同，回路中就会有电流产生，也就是回路中会有电动势产生，这种现象叫做热电效应。由热电效应所产生的电动势，通常称为热电势。理论已经证明热电势是由接触电势和温差电势两部分组成。
>>1.接触电势
当两种不同性质的导体或半导体材料相互接触时，由于内部电子密度不同，例如材料A的电子密度大于材料B，则会有一部分电子从A扩散到B，使得A失去电子而呈正电位，B获得电子而呈负电位，最终形成由A向B的静电场。静电场的作用又阻止电子进一步地由A向B扩散。当扩散力和电场力达到平衡时，材料A和B之间就建立起一个固定的接触电势。理论上已证明该接触电势的大小和方向主要取决于两种材料的性质和接触面温度的高低。
>>2温差电势
温差电势是由于同一种导体或半导体材料其两段温度不同而产生的一种电动势。因材料两段温度不同，则两端的电子所具有大的能量不同，温度较高的一端电子具有较高的能量，其电子将向温度较低的一端运动，于是在材料两端之间形成了一个由高温段指向低温端的静电场。电子的迁移力和静电场力达到平衡时所形成的电位差叫温差电势。温差电势的方向是由低温端指向高温端，其大小与材料两端温度和材料性质有关。
>>3热电偶回路的特点
1.热电偶回路电动势的大小，只与组成热电偶的材料和材料两端连接点处的温度有关，与热电偶丝的直径、长度及沿程温度分布无关。
2.只有用两种不同性质的材料才能组成热电偶，相同材料组成的闭合回路不会产生热电势。
3.热电偶的两个热电极材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端接点的温度有关。如果首端温度已知且恒定。回路总热电势只是末端温度的单值函数。
当热电偶用于测量温度时，总是把两个连接点之一放置于被测温度为T的介质中，人们习惯上把这个接点称为热电偶的热端或端量端。让热电偶的另一接点处于已知恒定温度条件下，此连接点称作热电偶的冷端或参比端。