中间温度定律

中间温度定律

中间温度定律是热电偶测温的四个基本定律之一。它描述了热电偶热电动势的可加性，为实际测温与补偿提供了理论基础。

定律内容

热电偶在接点温度为 $t_1$、$t_3$ 时的热电动势，等于此热电偶在接点温度为 $t_1$、$t_2$ 与 $t_2$、$t_3$ 两个不同状态下的热电动势之和：

等效地，若将 $t_1$ 视为工作端温度 $t$，$t_3$ 视为参考端温度 $t_0$，$t_2$ 视为中间温度 $t_c$，则上式可写为：

物理意义

该定律表明热电偶的热电动势具有可加性，是热电偶实际测温的重要理论基础。它使得：

• 可以通过已知温度点的热电动势推算未知温度点的热电动势；
• 热电偶分度表的编制和使用有了理论依据；
• 自由端温度补偿成为可能。

工程应用

中间温度定律为补偿导线的使用提供了理论依据。它表明，如果热电偶的两个电极通过连接两根导体的方式来延长，只要接入的两根导体的热电特性与被延长的两个电极的热电特性一致，且它们之间连接的两点间温度相同，则回路总的热电动势只与延长后的两端温度有关，与连接点温度无关。

在实际测量中，利用这一性质还可对参考端温度不为 0°C 的热电动势进行修正，即进行热电偶冷端补偿。

相关定律

• 中间导体定律 — 允许在热电偶回路中接入测量仪表和导线而不影响总热电动势。
• 标准电极定律 — 通过标准电极（如铂）简化不同热电偶材料间的标定。
• 均质导体定律 — 当导体材质均匀时，热电动势仅与两端温度有关，用于检验热电极材料的均匀性。

其他相关概念

• 热电偶：中间温度定律是热电偶的基本特性之一。
• 热电效应：定律的物理基础。
• 接触电动势：热电动势的主要来源。
• 热电偶分度表：基于该定律编制的实用数据表。
• 工作端 与 自由端：实际测温时的两个接点。