热电偶工作原理与分度表数据

热电偶工作原理与分度表数据

本文件是热电偶工作原理的延续，重点阐述热电偶回路总电动势的计算、简化方法以及五种常用热电偶的分度表数据。

热电偶回路总电动势

热电偶回路中存在四个电动势：两个接触电动势和两个温差电动势。实践证明，热电动势主要由接触电动势引起，温差电动势所占比例极小，可以忽略不计。这一简化方法体现了抓住主要矛盾、忽略次要因素的科学思维，与精准方法论和工程实践方法论（传感器）一脉相承。

回路总电动势近似为：
$E_{AB}(t,t_0)\approx E_{AB}\left(t\right)-E_{AB}\left(t_0\right)$

由此得出五个重要结论：

1. 两电极材料相同，总热电动势始终为0
2. 两接点温度相同，总热电动势为0
3. 热电动势与材料电子密度和接点温度有关，与尺寸形状无关
4. 热电动势具有可加性（中间温度定律）
5. 自由端温度恒定时，热电动势是工作端温度的单一函数

分度表与线性插值法

对于不同金属组成的热电偶，温度与热电动势之间的函数关系通过实验方法确定，编制成热电偶分度表供使用时查阅。表中温度按10°C分档，中间值可按线性插值法（热电偶）计算。

线性插值公式：
$t_M=t_L+\frac{E_M-E_L}{E_H-E_L}(t_H-t_L)$

五种常用热电偶分度表

本文件提供了以下五种常用热电偶的分度表数据（参考端温度为0°C）：

• B型（铂铑₃₀-铂铑₆）：测温范围0~1800°C
• S型（铂铑₁₀-铂）：测温范围0~1600°C
• K型（镍铬-镍硅）：测温范围-270~1300°C，最常用的工业热电偶
• E型（镍铬-铜镍）：测温范围-270~800°C，灵敏度较高
• T型（铜-康铜）：测温范围-200~400°C，低温型热电偶

开放问题

能否通过实验数据拟合出不同分度号热电偶的热电动势-温度函数表达式？理论上可以通过多项式拟合，但实际中因热电偶特性复杂，通常采用分度表加插值而非单一解析式。