TC热电偶概述（一）
温度，无论是在工业还是农业生产过程中都属于很普遍又很重要的指标。测量温度信号使用各种类型的温度传感器实现，如热电偶、热电阻、热敏电阻等。本文主要介绍热电偶测量原理及其类型，以及对热电偶选取的介绍。
何为热电偶
两种不同材料的导体或半导体（通常称为热点极）两端接合（接合点A与B）形成回路时候，当两端的接合点TA≠TB时，在回路中就会产生电动势，通过温度差变化引起电动势的变化称为热电效应，该电动势又被称为热电势，如图1所示。由于该热电势是由两种不同的导体材料产生的，又称之为热电偶。由热电偶的定义可以发现，热电偶可将温度直接转化电信号，使得测量可以很容易简单的进行。
图1 热电效应原理
热电偶类型
对于热电偶热电势的产生需要达到如下条件：
1、两种不同材料的导体或半导体；
2、温度差的产生，即TA≠TB；
改变TA（称之为测量端，也叫热端）结点温度时，保持TB（称之为参考端，也叫冷端）处于一恒温状态，就能通过热电势与温度关系得出该两种材料所形成的热电偶分度表，由于热电势指的是EAB（TA，TB），两端接合点温度差所对应的电势差有关，而温度差相同但温度段不同时对应的信号大小也是不一致的，例如0～50℃和50～100℃的温度差相同，但信号大小却是不相同，为了准确测量温度信号就必须把其中一头的温度固定下来，通常分度表的TB一般为0℃。所以从理论上讲，任何两种导体都可以配制为热电偶，但得到的并不全是满足测量需求的，如测温精度、测温范围、测温瞬变程度等。在多年的时间测试了许多种热电材料组合的热电特性，经过百多年的发展已经对产品的规格及性能都已标准化。目前常用的热电偶类型有8种，S、R、B、E、T、J、K、N。其中S、R、B属于贵金属材料热电偶；E、T、J、K、N属于廉金属材料热电偶。对于热电偶类型所选用的材料均可在网上找到对应资料。
对于不同型号类型热电偶拥有自己所测量的最优温度区间，将在后续选取中进一步介绍。
热电偶测量原理
1、四个热电偶基本经验定律：
均质导体定律：由同一种均质材料两端焊接组成闭合回路时，无论导体两端及其截面温度如何分布，均不产生接触电势，而温差电势相互抵消，总电势为零；
中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路的总电势没有影响；
中间温度定律：热电偶（金属A与金属B）回路两接点（温度为T，T0）间的热电势，等于热电偶在温度T，Tn时的热电势与温度为Tn，T0时热电势的代数和，Tn称为中间温度。
参考电极定律：如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，那么由这两种导体所组成的热电偶所产生的热电动势也就已知。
通常我们测量热电偶所产生的热电势时，基本上都会引入第三种材料的导体，如使用万用表测量时，一个简单的模型如下图2所示，万用表为金属C，导体材料金属A与金属B测量接合端TA，金属A与金属C接合端TB1、金属B与金属C接合端的TB2，此时我们发现引入了多个测量的热电势EAC、EBC，我们最终只想要的热电势是金属A与金属B处测量端的热电势EAB。
图2 简单测量模型
