第二章温度检测与仪表
1. 什么是热电效应？热电偶的热电势由几部分组成？热电偶回路中
的总电势如何表示？有何结论？
2. 热电偶的基本定律有那些？分别有何实际应用意义？
3. 为什么要对热电偶的冷端温度进行补偿？常用的热电偶的冷端温
度处理方法有哪些？并给出相应的表达式？
4. 什么是热电偶的补偿导线？为什么要规定补偿导线的型号和极性？
在使用中应注意哪些问题？
5. 试用热电偶原理分析：（1）补偿导线的作用；（2）如果热电偶已
选择了配套的补偿导线，但连接时正负极接错了，会造成什么测
量结果？
6. 用分度号为K型的镍铬-镍硅热电偶测量温度，冷端温度为80℃，
在没有采取冷端温度补偿的情况下，显示仪表指示值为600℃。试
问被测的真实温度应该是多少？如果热端温度保持不变，用KX型
补偿导线将冷端延长到23℃的恒温室内，问这时显示仪表的示值
应为多少？如果将冷端采用冰点法置于0℃，则显示仪表的示值又
应为多少？
7. 用分度号为S型的铂铑-铂热电偶测量某设备的温度，测到的热电
势为10mv,冷端温度为25℃,求设备的真实温度。如果改用K型热
电偶，在同样的条件下，测到的热电势应为多少？
8. 在用热电偶和热电阻测量某一温度时，若出现如下几种情况，问
仪表的指示值如何变化？
（1） 当热电偶开路、短路或极性接反时；
（2） 当热电阻开路、短路或热电阻使用二线制时。
9．非接触式测温方法的理论基础是什么？辐射测温仪表有几种？
热电偶的原理、结构、选型及常见故障和原因、解决方法等一、热电偶测温原理两种不同材料的导体（或半导体）组成一个闭合回路，当两接点温度T和T0不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应,该电动势称为热电势。
这两种不同材料的导体或半导体的组合称为热电偶，导体A、B称为热电极。
两个接点，一个称热端，又称测量端或工作端，测温时将它置于被测介质中;另一个称冷端，又称参考端或自由端，它通过导线与显示仪表相连。
电偶体结构图接触电势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。
两种导体接触时，自由电子由密度大的导体向密度小的导体扩散，在接触处失去电子一侧带正电，得到电子一侧带负电，扩散达到动平衡时，在接触面的两侧就形成稳定的接触电势。
接触电势的数值取决于两种不同导体的性质和接触点的温度。
两接点的接触电势e AB(T)和e AB（T0）可表示为式中：K——波尔兹曼常数； e——单位电荷电量；NAT、NBT和N AT0、N BT0——温度分别为T和T0时，A、B两种材料的电子密度。
温差电势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势。
同一导体的两端温度不同时，高温端的电子能量要比低温端的电子能量大，因而从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多，结果高温端因失去电子而带正电，低温端因获得多余的电子而带负电，因此，在导体两端便形成接触电势。
热电偶回路中产生的总热电势为eAB(T, T0)=eAB(T)+eB(T,T0)-eAB(T0)-eA(T,T0)在总热电势中，温差电势比接触电势小很多，可忽略不计，则热电偶的热电势可表示为：eAB(T,T0)=eAB(T)-eAB(T0)对于已选定的热电偶，当参考端温度T0恒定时，eAB(T0)=c为常数，则总的热电动势就只与温度T成单值函数关系，即eAB(T,T0)=eAB(T)-c=f(T)这一关系式在实际测量中是很有用的，即只要测出eAB（T，T0）的大小，就能得到被测温度T，这就是利用热电偶测温的原理。
热电偶的原理及使用热力学温标1848年威廉•汤姆首先提出以热力学第二定律为基础，建立温度仅与热量有关，而与物质无关的热力学温标。
因是开尔文总结出来的，故又称开尔文温标，用符号K表示。
它是国际基本单位制之一。
根据热力学中的卡诺定理，如果在温度T1的热源与温度为T2的冷源之间实现了卡诺循环，则存在下列关系式Q1——热源给予热机的传热量Q2——热机传给冷源的传热量如果在式中再规定一个条件,就可以通过卡诺循环中的传热量来完全地确定温标。
1954年，国际计量会议选定水的三相点为273.16，并以它的1/273.16定为一度，这样热力学温标就完全确定了，即T=273.16(Q1/Q2)。
国际实用温标为解决国际上温度标准的同意及实用问题，国际上协商决定，建立一种既能体现热力学温度（即能保证一定的准确度），又使用方便、容易实现的温标，即国际实用温标International Practical Temperature Scale of 1968(简称IPTS-68)，又称国际温标。
1968年国际实用温标规定热力学温度是基本温度，用t表示，其单位是开尔文，符号为K。
1K定义为水三相点热力学温度的1/273.16，水的三相点是指纯水在固态、液态及气态三项平衡时的温度，热力学温标规定三相点温度为273.16 K，这是建立温标的惟一基准点。
注意：摄氏温度的分度值与开氏温度分度值相同，即温度间隔1K=1℃。
T0是在标准大气压下冰的融化温度，T0 = 273.15 K。
水的三相点温度比冰点高出0.01 K。
温差热电偶（简称热电偶）是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。
它除具有结构简单，测量范围宽、准确度高、热惯性小，输出信号为电信号便于远传或信号转换等优点外，还能用来测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。
微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。
一、热电偶的工作原理两种不同的导体或半导体A和B组合成如图所示闭合回路，若导体A和B的连接处温度不同（设T＞T0），则在此闭合回路中就有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这种现象叫做热电效应。
