热电偶工作原理与常见故障的分析

发布时间：2025-09-17 浏览次数：

一、热电偶测温原理

热电偶是测量中高温区常用的一种温度测量元件，它的主要特点是测量精度高，测量范围宽，性能稳定，被广泛应用于多种环境下的温度测量。

热电偶的工作原理是将两种不同材料的导体A和B焊接起来，构成一个闭合的回路。当导体A和B的两个点之间存在温差时，两者之间便产生热电势,在回路中形成一个电流,称为热电效应。热电偶就是利用这一原理来工作的。热电偶按材料分最常用的为K型（100℃-4.095mV）镍铬-镍硅-50~+1100℃ （-1.889~45.108mV）。

如图所示，两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。置于被测温度为 t 的介质中，这一端被称为工作端，另一端被称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下，当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势也随温度发生一定规律的变化。热电偶产生的热电势，其大小一般只与电极材料与两端的温差有关，而与热电极的长度和直径无关。

用热电偶与温度变送器模块集合在一起的就是热电偶温度变送器。

二、热电偶的特点

1、结构简单、更换方便；

2、热响应时间快；

3、采用压簧式感温元件，抗震性能好；

4、测量精度高；

5、量程范围宽；

6、机械强度高，耐压性能好；

7、使用寿命长；

三、常见故障现象及排除方法

出现故障的现象	可能产生的原因	处理方法
显示仪表显示值偏低	可能是环境潮湿或绝缘损坏导致热电极短路	找出短路原因，进行干燥或者更换传感器
	热电偶的接线柱处积灰造成短路	吹扫积灰
	补偿导线线间短路	更换补偿导线
	热电偶热电极变质	在长度允许的情况下，减去变质段重新焊接，或者更换新的热电偶
	补偿导线与热电偶极性接反	重新接线
	热电偶安装位置不当或插入深度不符合要求	重新按照规定安装
	热电偶冷端温度补偿不符合要求	调整冷端补偿
	热电偶与显示仪表不配套	更换热电偶或者显示仪表
显示仪表显示值偏高	热电偶与显示仪表不配套	更换热电偶或者显示仪表
	补偿导线与热电偶不配套	更换补偿导线
	有干扰信号进入	排除干扰
热电势输出不稳定	热电偶与显示仪表不配套	更换热电偶或者显示仪表
	热电偶测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地	更换新的热电偶芯
	热电偶安装不牢或外部震动	紧固热电偶，消除震动
	热电极接触不良	修理焊接或更换热电偶
	外界干扰	查出干扰源，采取屏蔽接地措施
热电偶热电势误差大	热电极变质	更换热电极
热电偶热电势误差大	热电偶安装位置不当	改变安装位置

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