电偶腐蚀
电偶腐蚀测试方法介绍
电偶腐蚀测试方法介绍电偶腐蚀的定义及其原理电偶腐蚀也叫以异金属腐蚀或接触腐蚀，是指两种不同电化学性质的材料在与周围环境介质构成回路时，电位较正的金属腐蚀速率减缓，而电位较负的金属腐蚀加速的现象。
构成这种现象的原因是这两种材料间存在着电位差，形成了宏观腐蚀原电池。
电偶腐蚀作为一种普遍的腐蚀现象，可诱导甚到口速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等腐蚀过程的发生。
产生电偶腐蚀应同时具备下述三个基本条件：第一，具有不同腐蚀电位的材料，电偶腐蚀的驱动力是被腐蚀金属与电连接的高腐蚀电位金属期E金属之间产生的电位差；第二，存在离子导电支路，电解质必须连续地存在于接触金属之间，构成电偶腐蚀电池的离子导电支路；第三，存在电子导电支路，即被腐蚀金属与电位高的金属或非金属之间要么直接接触，要么通过其他电子导体实现电连接，构成腐蚀电池的电子导电支路。
电偶腐蚀原理如下图所示:图1电偶腐蚀原理示意图电偶腐蚀测试的意义及应用领域电偶腐蚀存在于众多的工业装置和工程结构中，它是一种最普遍的局部腐蚀类型。
轮船、飞机、汽车等许多交通工具都存在着异种金属的相互接触，都会引起程度不同的电偶腐蚀。
电偶腐蚀甚至存在于电子和微电子装备中，它们在临界湿度以上及腐蚀性大气环境下工作时，许多铜导线、镀金、镀银件与焊锡相接触而产生严重的电偶腐蚀。
纽约著名的自由女神铜像内部的钢铁支架发生的严重腐蚀就是因为发生了电偶腐蚀，许多钢铁支架锈蚀得只剩下原来的一半，抑钉也已脱落；同时在潮湿空气、酸雨等作用下，铜皮外衣也被腐蚀得比原先薄了许多。
据报道，各军兵种的军事装备由于电偶腐蚀，破坏了它们的可靠性，导致电子装备的早期失效，直接影响乃至丧失它们的作战能力。
在某些情况下，两种不同的金属虽然没有直接接触，在意识不到的情况下也有引起电偶腐蚀的可能。
例如循环冷却系统中的铜零件，由于腐蚀下来的铜离子可通过扩散在碳钢设备表面上沉积,沉积下的疏松的铜粒子与碳钢之间便形成了微电偶腐蚀电池，结果引起了碳钢设备严重的局部腐蚀。
电偶腐蚀机理
电偶腐蚀机理介绍电偶腐蚀是一种常见的电化学腐蚀形式，主要发生在导电材料与电解质接触的区域。
它是由于化学反应中的电子转移而导致的物质的损失。
电偶腐蚀机理是研究电偶腐蚀过程中所涉及的电化学反应的原理和规律。
电偶腐蚀的基本概念电偶腐蚀是一种以金属与金属之间的接触为前提的腐蚀反应。
它涉及到两种不同的金属，一个作为阳极而被腐蚀，另一个是阴极，充当电子的供应者。
在电解质中，阳极上发生了氧化反应，同时在阴极上进行了还原反应。
电偶腐蚀的原理1.电子转移：在电偶腐蚀中，阴极金属释放出电子，氧化成阳离子，这些电子流经导电路径，沿金属表面流动到阳极金属。
在阳极金属上，阳离子接受电子并还原成金属原子或化合物。
2.电解质：电偶腐蚀发生在电解质中，电解质提供了导电路径和氧化反应所需的物质。
电解质中的离子在腐蚀反应中起着重要的催化作用。
3.极性：在电偶腐蚀中，阳极金属氧化，所以它具有正极性。
阴极金属还原，所以它具有负极性。
极性差异导致电子流从阴极向阳极。
电偶腐蚀的影响因素1.金属的电位差：金属的电位差是产生电偶腐蚀的根本原因之一。
金属的电位差决定了阳极和阴极之间的电势差，从而影响到腐蚀的发生程度和速率。
2.电解质浓度：电解质的浓度对腐蚀速率有着直接的影响。
当电解质浓度增加时，离子的活动性增强，导致腐蚀速率加快。
3.温度：温度对电偶腐蚀过程中的反应速率起着重要的影响。
通常情况下，随着温度的升高，反应速率也增加。
4.金属的面积比：阴极和阳极的面积比对腐蚀速率有着重要的影响。
当阴极面积相对较大时，阳极的损耗会更加显著。
5.电偶腐蚀电流：由于电子流的存在，电偶腐蚀过程中会有一定的电流流过。
电流的大小取决于阳极和阴极的电位差以及电解质的性质。
电偶腐蚀的防护方法1.绝缘：在电偶腐蚀中，通过在阴极和阳极之间增加一个绝缘层，可以防止电流的流动，从而减少电偶腐蚀的发生。
2.电解质的控制：控制电解质的浓度可以减少电偶腐蚀的速率。
通过定期更换电解质或调整其浓度，可以有效地控制腐蚀过程。
电偶腐蚀
电偶腐蚀的影响因素4. 1 金属材料的起始电位差两金属在海水中的电位差是电偶腐蚀的必要条件和推动力,一般在工程设计中,异种金属接触电位差大于0. 25V 就不宜匹配使用,但这并不是绝对的,也有低电位差(45～60mV) 的异金属发生电偶腐蚀现象的实例,如海水中舰船钢(902 钢、921 钢)发生的电位电偶腐蚀。
图5 列出了滨海电厂海水循环水系统中常用材料的电偶序[2～4 ] 。
4. 2 海水流速对电偶腐蚀的影响通常,海水流速增加,金属材料的腐蚀电位向正方向移动,而在电偶腐蚀情况下,海水流速增加,会使偶对中阳极材料的腐蚀加剧,从静止海水增加到流速2m/ s 左右,电偶电流值会有数量级的增大,而滨海电厂海水循环水的流速一般都在2～4m/ s 之间,因此海水的流速会急剧增加循环水系统中存在电偶腐蚀区域的腐蚀速度。
表2 为低合金钢与几种金属材料在不同流速海水中电偶对的电偶电流值。
4. 3 其它方面的影响阴阳极面积比的影响:面积比增大可加快阳极腐蚀的速率,而减缓阴极腐蚀的速率。
当阴阳极面积比由1 ∶1 增大到 1 ∶5 时腐蚀速率会明显增大,可见面积效应对电偶腐蚀的影响很大,但面积比与腐蚀速率之间并没有简单的线形关系[5 ] 。
此外,极化作用、电偶对所处的介质条件对电偶腐蚀均有一定的影响要有效地防止电偶腐蚀的发生,首先要明确产生电偶腐蚀的必要因素:即发生电偶腐蚀必须存在腐蚀电解质,必须与电位较高的金属或非金属间有电接触。
因此,只要设法使其中一个条件不存在,就不会发生电偶腐蚀。
根据以上原则防止措施如下[2 ] :(1) 设计方面应注意的问题。
由不同金属组成构件时应尽可能选用电位相当的金属,应避免选用大阴极小阳极的结构件,实践表明,大阳极小阴极时,电位差控制在小于100mV ;小阳极大阴极时电位差应控制在10mV 以下且越小越好。
阳极部件要设计成易更换、易维修的结构和价廉的材料。
(2) 组装构件安装方面。
焊接时焊接材料的电位要比基体金属的电位高,一般为+ 5mV 以上。
电偶腐蚀发生条件
电偶腐蚀发生条件电偶腐蚀是一种常见的金属腐蚀现象，它发生的条件有很多方面。
本文将从电偶腐蚀的定义、原理、影响因素以及预防措施等方面进行探讨，以期对读者有所启发。
我们来了解一下电偶腐蚀的定义。
电偶腐蚀是指当两种不同金属或合金在电解质溶液中接触时，由于其电位差异而引起的一种腐蚀现象。
在这种情况下，其中一种金属（或合金）作为阳极，发生氧化反应，而另一种金属（或合金）则作为阴极，发生还原反应，从而导致金属的腐蚀。
电偶腐蚀的发生与多个因素密切相关。
首先是金属的电位差异。
当两种金属的电位差异较大时，电偶腐蚀的倾向性也会增加。
其次是电解质溶液的性质。
电解质溶液中的离子浓度、温度、pH值等因素都会对电偶腐蚀产生影响。
此外，还有金属的表面状态、氧气的存在以及外加电流等因素也会对电偶腐蚀的发生起到重要作用。
为了预防电偶腐蚀的发生，我们可以采取一些措施。
首先是选择相似电位的金属进行接触，以减小电位差异。
其次是在金属表面形成保护膜，如涂覆防腐涂料、进行阳极保护等。
此外，合理控制电解质溶液的性质，如控制离子浓度、维持适当的温度和pH值等，也是预防电偶腐蚀的有效手段。
总结起来，电偶腐蚀是一种由金属间电位差异引起的腐蚀现象。
它的发生与金属的电位差异、电解质溶液的性质以及其他因素密切相关。
为了预防电偶腐蚀的发生，我们可以选择相似电位的金属进行接触，形成保护膜，并合理控制电解质溶液的性质。
通过这些措施，我们可以有效地减少电偶腐蚀的发生，延长金属的使用寿命。
希望本文对读者对电偶腐蚀有所了解，并能在实际应用中采取相应的预防措施，以保护金属材料的完整性和使用寿命。
电偶腐蚀
目录：
1.电偶腐蚀的产生 2.电偶腐蚀的实验 3.电偶腐蚀的防护与控制
定义：金属自身在电解质溶液中发生 腐蚀溶解后，再接触或与自腐蚀电位 更高的金属电连接而使得腐蚀速率加 快的现象。（宏观，易于判别）
产生条件：
1.具有不同腐蚀电位的材料 2.存在离子导体支路 3.存在电子导体支路
形成机理：
根据混合电位理论，偶合的结果使得自腐蚀电位低的金
属腐蚀电流增大，产生阳极极化使之加速腐蚀，而自腐蚀电 位高的金属电流降低，作为阴极而被保护了起来。
Ec Ea Ig Pc Pa R Sc Sa
2015-4-20
影响因素：
1.材料自身特性（驱动力）
2.结构因素：阴阳极面积比值（影响氢过电位） 电偶对间距
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实验要求：
1.试样要求: a.长110mm，宽25mm，厚2~3mm的平板试样，Ra0.8 b.用汽油和酒精清洗后干燥器中放置七天 c.配对试样表面积需基本相等 d.试样间距5mm
2.腐蚀环境：电解液为化学氯化钠和蒸馏水，溶液体积400ml 电解液温度控制在30℃ 3.实验程序：试样在电解液中稳定30min测量各电极电位 连续测量和记录电偶电流20h，改过程中禁止搅动溶液 平行试验不少于三组
3.环境因素：介质组成，温度，pH值，应力 状态（可能引起电偶极性逆转）
实验方法：
1.浸泡试验：同时将电偶对试样和未经偶接的试样暴 露于同种腐蚀介质中进行腐蚀实验，采用失重测量、 表观检查等方法判断电偶效应。 2.电化学实验法：测量材料的自腐蚀电位和偶合后电 位，以及腐蚀过程中电流变化，极化过程来表征电偶 效应。
电偶序：金属或合金在某一确定电解质溶液中实测 而得的稳定电位相对大小排列而成的次序表。
实验三：电偶腐蚀
实验三：电偶腐蚀速度的测定
一、实验目的
1.掌握电偶腐蚀测试原理；
2.掌握电极电位、耦合电流的测量方法；
3.掌握实验分析方法。
二、实验仪器及用品
电偶腐蚀计，金属电极（Fe，紫铜，黄铜），饱和甘汞电极，烧杯，量筒，天平砂纸，滤纸，酒精棉，pH试纸
NaCl，
三、实验内容及步骤
1．将各电极用水砂纸打磨光亮，用酒精棉擦干待用；
2．配制100毫升3％NaCl溶液，连接电偶腐蚀计线路；
3．测定各电极在3％NaCl溶液中相对于石墨电极的自腐蚀电位，填入表格；4．测Fe－紫铜和黄铜－紫铜电偶电流随时间的变化
待电极自腐蚀电位稳定后接通电路，测定电偶电流随时间的变化情况，直到电流比较稳定时为止，测量耦合电极相对于参比电极的电位。
电偶电流最初随时间变化较快，可适当缩小记录时间间隔，15秒或半分钟计一次数。
四、实验数据及结果处理
1．所有测量数据记录于表格中
自腐蚀电位：Fe：黄铜：紫铜：
耦合电位：Fe－紫铜：黄铜－紫铜：
2．将Fe－紫铜和黄铜－紫铜电偶电流随时间的变化绘制在同一张图中；3．结果及讨论。
电偶腐蚀电池电化学法
电偶腐蚀电池电化学法
电偶腐蚀，也称为双金属腐蚀或接触腐蚀，是一种电化学现象。
这种现象发生在不同金属在导电介质（如电解质溶液）中相互接触时。
由于不同金属具有不同的腐蚀电位，当它们接触时，会形成类似于电池的电偶系统。
在这个系统中，电位较正的金属充当阴极，而电位较负的金属则作为阳极。
以下是关于电偶腐蚀的一些详细信息：
- 阴阳极反应：在电偶腐蚀中，阴极发生的是还原反应，这会减缓其腐蚀过程。
相反，阳极发生的是氧化反应，导致该金属腐蚀加速。
因此，阳极金属在这种相互作用中被牺牲以保护阴极金属。
- 影响因素：电偶腐蚀的发生依赖于几个关键条件，包括不同腐蚀电位的金属材料、电子通道（即金属间形成的电连接），以及导电介质的存在。
- 防止措施：为了防止或减少电偶腐蚀，可以考虑使用防腐蚀涂层、选择电位接近的材料组合或者采用适当的设计来避免不同金属间的直接接触等方法。
总的来说，了解和研究电偶腐蚀对于工业应用和材料保护至关重要，可以帮助采取有效措施预防或减轻由电偶腐蚀引起的损害，从而延长设备的使用寿命并减少经济损失。
铝合金电偶腐蚀
铝合金电偶腐蚀铝合金电偶腐蚀是指铝合金作为一种电偶材料，在特定的环境条件下经过氧化反应导致的腐蚀现象。
铝合金是通过将铝与其他金属元素（如铜、锌等）进行合金化制成的材料，具有较高的强度和耐腐蚀性。
然而，在某些特殊条件下，铝合金电偶可能会出现腐蚀现象。
铝合金电偶腐蚀的原因主要有以下几点：1. 阴阳极反应：在钝化膜损坏的区域，铝合金的阳极表面与其他金属（如铁）形成电偶，在电解质溶液中发生阴阳极反应，导致铝合金电偶腐蚀。
2. 酸碱度：在一些酸性或碱性环境条件下，铝合金电偶容易发生腐蚀。
酸性或碱性溶液中的氢离子或氢氧根离子与铝合金表面发生反应，破坏了铝合金的钝化膜，使其容易腐蚀。
3. 氧化剂：某些氧化剂（如氧气、氯气）能够加速铝合金电偶的腐蚀过程。
氧化剂与铝合金表面发生反应，破坏了其钝化膜，导致腐蚀的发生。
为了防止铝合金电偶腐蚀，可以采取以下措施：1. 使用防腐涂料：在铝合金电偶表面涂覆一层防腐涂料，能够减少铝合金与外界环境的接触，降低腐蚀的发生。
常见的防腐涂料有有机涂料、无机涂料等。
2. 提高钝化膜的稳定性：可以采用阳极氧化等技术，在铝合金电偶表面形成致密的钝化膜，提高其抗腐蚀性能。
3. 隔离其他金属：在铝合金电偶与其他金属接触的位置，可以采取隔离措施，如使用橡胶垫圈、塑料套管等，避免发生电偶腐蚀。
4. 控制环境条件：控制环境中的酸碱度、氧化剂浓度等因素，降低腐蚀的发生。
铝合金电偶腐蚀是指铝合金在与其他金属接触并处于电解液介质中时发生的腐蚀现象。
铝合金有较好的耐腐蚀性能，但在某些特定条件下，当铝合金与其他金属（如钢、铜等）发生电接触时，会形成电池，引起铝合金的腐蚀。
这种腐蚀又被称为电偶腐蚀。
电偶腐蚀的原理是在电解液存在的条件下，两种不同金属之间的电位差会导致形成阴极和阳极。
铝合金一般处于阳极位置，而其他金属处于阴极位置。
在这种情况下，铝合金会发生阳极腐蚀，逐渐损失金属。
为了防止铝合金电偶腐蚀，可以采取以下措施：1. 使用相同或相似的金属来减小电位差，避免产生电池。
常见的局部腐蚀
常见的局部腐蚀一、电偶腐蚀1、不同金属的接触腐蚀（接触腐蚀、双金属腐蚀）。
2、M M n+ + ne 2H+ + 2e H23、异种金属接触产生腐蚀电位差异，金属界面附近产生电偶电流，电位较低的金属M为阳极，溶解速度增大。
4、两者电位差较大，腐蚀倾向较大5、阴极与阳极面积比值（S K/S A）增加，阳极金属腐蚀速度增加，即增大阴极面积，阴极析氢反应加速，阳极溶解速度增大。
6、阳极腐蚀主要集中在接合处附近，超过一定的距离（有效距离）就几乎不存在电偶效应。
7、热电偶腐蚀控制（1）选择相容性材料：尽量避免异种金属或合金接触，尽量选取相容材料，在电偶序位于同组或位置较近的金属或合金。
（2）合理的结构设计：①避免小阳极—大阴极结构，大阳极—小阴极结构相对安全，因为阳极面积大，溶解速度相对减小。
②不同腐蚀电位金属材料接触时，将其绝缘。
③插入第三种金属，当绝缘设计困难时，可在其中插入能降低两者电位差的一种材料。
④将阳极部分设计成易于更换的部件。
二、小孔腐蚀1、金属局部位置出现腐蚀小孔，并向深处发展，其余区域不腐蚀或腐蚀很轻微。
孔蚀或点蚀2、蚀孔径小，只有数十微米，孔深，深度大于孔径。
孔口多有覆盖物。
3、从开始到暴露要经历几个月或1~2年的诱导期.4、蚀孔通常沿着重力或横向发展，很少在朝下的表面发生孔蚀5、通常发生在有钝化膜或保护膜的金属表面，如不锈钢、钛、铝合金等。
由于金属表面存在缺陷（表面位错、非金属杂质等）和活性离子（Cl-），金属钝化膜局部被破坏，成为阳极，未被破坏的地方为阴极，形成钝化—活化电池，生成小蚀坑（孔径多在20~30微米）。
孔外金属表面受到阴极保护，维持钝态。
6、Fe Fe2+ + 2e Cr Cr3+ + 3e Ni Ni2+ + 2e7、随着氯离子不断迁入，使孔内形成金属氯化物（如FeCl2）的浓溶液，继续水解生成盐酸，孔内pH值降低，在介质重力影响下，孔蚀向深处发展。
8、自催化酸化作用：在腐蚀过程中，孔口的pH值逐渐升高，可溶性的盐如Ca(HCO3)2转化为CaCO3沉淀物，沉积在孔口，形成闭塞电池，孔内氯化物积聚、水解，酸度进一步增高，可使pH接近于0。
电偶腐蚀名词解释
电偶腐蚀名词解释
嘿，你知道啥是电偶腐蚀不？电偶腐蚀啊，就好比是一场悄悄进行
的“战斗”！比如说啊，有两种不同的金属，它们靠在一起，就好像两
个小伙伴。
但这可不是友好的相处哦！其中一个金属可能比较活泼，
就像个调皮捣蛋的家伙，而另一个相对不那么活泼，像是个安静的乖
孩子。
当它们在特定的环境中，比如潮湿的地方，那个调皮的金属就
会开始搞破坏啦！它会把自己的电子疯狂地往那个乖孩子金属身上送，自己慢慢就被腐蚀掉了，这可不就是自己作嘛！而那个乖孩子金属呢，虽然一开始没干啥坏事，但因为接收了这些电子，也会受到影响呢！
你说这冤不冤呀！
想象一下，这就像在一个班级里，有个调皮的同学总爱捉弄别人，
结果把自己也搭进去了，还连累了旁边无辜的同学。
电偶腐蚀不就是
这样嘛！再举个例子，像铁和铜放在一起，在有电解质的环境中，铁
就很容易变成牺牲品，被腐蚀得一塌糊涂，而铜可能还好好的呢。
电偶腐蚀可不是小事哦，它能在不知不觉中给金属制品带来大麻烦！比如那些长期在海水里的船只、埋在地下的管道等等，都可能因为电
偶腐蚀而受损。
这多让人头疼啊！所以啊，我们可得重视起来，想办
法去预防它。
我的观点就是，我们必须要充分了解电偶腐蚀的原理和特点，这样
才能更好地应对它呀！不能让它肆意妄为地破坏我们的金属宝贝们！
你说是不是呢？。
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电偶腐蚀
电偶腐蚀也叫以异金属腐蚀或接触腐蚀，是指两种不同电化学性质的材料在与周围环境介质构成回路时，电位较正的金属腐蚀速率减缓，而电位较负的金属腐蚀加速的现象。
构成这种现象的原因是这两种材料间存在着电位差，形成了宏观腐蚀原电池。
电偶腐蚀作为一种普遍的腐蚀现象，可诱导甚至加速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等腐蚀过程的发生。
产生电偶腐蚀应同时具备下述三个基本条件：第一，具有不同腐蚀电位的材料，电偶腐蚀的驱动力是被腐蚀金属与电连接的高腐蚀电位金属或非金属之间产生的电位差；第二，存在离子导电支路，电解质必须连续地存在于接触金属之间，构成电偶腐蚀电池的离子导电支路；第三，存在电子导电支路，即被腐蚀金属与电位高的金属或非金属之间要么直接接触，要么通过其他电子导体实现电连接，构成腐蚀电池的电子导电支路。
浸泡试验
浸泡试验是常用的电偶腐蚀试验方法之一。
将两种不同金属按实际的面积比例制成一定形状的试样，紧固在一起，构成一组点偶对试样。
将上述电偶对试样暴露于腐蚀介质中进行腐蚀实验，并将其试验结果与在相同介质条件下未经偶接的这两种金属的腐蚀试验结果相比较，以判断电偶效应。
根据试验的目的和要求，采用失重测量、电阻测量和表观检查等方法，对比上述两组试验结果。
大气中的电偶腐蚀试验在实验技术上要比溶液中的试验容易一些。
因为在大气条件下，作为电解质的水膜具有相当高的电阻，这就限制了电偶作用的距
离，从而限制了相对面积作用，即使是最不相容的金属，电偶作用也仅限于对接触线附近的5~6mm处。
电位测量
电位测量包括电偶对中各个金属本身的自然腐蚀电位测量、偶对金属的电位差测量和金属偶接后的电偶电对测量。
电位测量是研究电偶腐蚀的重要手段，测试简单易行。
不同金属在接近实际使用介质条件下所测得的稳定开路电位的高低，标志着它们在该特定环境下相对的热力学稳定性。
因此，可根据开路电位的测量结果，预测不同金属偶接后的电偶效应。
在某些情况下，按金属在特定介质中稳定电极电位排列的电偶序中两种金属之间间隔远近来大致表征电偶效应的相对大小。
需要特别注意的是，电位测量结果以及电偶序并没有反映金属的极化特征，所以并不能直接由此得到电偶腐蚀速度。
此外，电极电位往往是随时间变化的，因此金属在电偶序中的位置也可能随时间而变化。
极化测量
根据混合电位理论，极化曲线可用来预测两种金属偶接后各自的腐蚀速度。
首先分别测出各偶对金属在实际介质中单独存在时的阳极极化曲线和开路电位，然后再测出这两种金属按实际几何形状和面积比例偶接后的混合电位Eg。
这一电位与上述两条阳极极化曲线相交所对应的电流密度，即为金属偶接后新的腐蚀速度，据此可预测这两种金属在偶接后的腐蚀速度的变化。
极化测量在电偶腐蚀中的另一个重要应用是判断局部腐蚀。
电偶电流测量
两种金属在电解质溶液中偶接后，便有电流从一种金属流向另一种金属，称为电偶电流。
电偶电流Ig或电偶电流密度ig在衡量电偶腐蚀的严重程度及其随时间的变化规律、最佳偶对的选择以及评价保护措施的有效性等方面都是极为有用的，而且可以通过分析计算来处理电偶电流与偶对中阳极的腐蚀速度之间的关系。
连续地测量电偶电流随时间的变化可以提供电偶腐蚀程度及其变化的信息，也可指示可能发生的极性变化等。
典型的电偶电流测试方法有：基本零电阻电流计方法、恒电位仪测电偶电流和利用运算放大器监测电偶电流及电位。