熱電偶是一種常見的溫度檢測傳感器，用於感測溫度工作原理是溫度變化其兩端電位大小不同。熱電偶是溫度測量中應用最廣泛的溫度器件，他的主要特點就是測吻範圍寬，性能比較穩定，同時結構簡單，動態響應好，更能夠遠傳4-20mA電信號，便於自動控制和集中控制。

熱電偶的優點是：

1測量精度高。因熱電偶直接與被測對像接觸，不受中間介質的影響。

2測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。

3構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

熱電偶的種類及結構形成

（1）熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用於某些特殊場合的測量。

標準化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產，並指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。

（2）熱電偶的結構形式 為了保證熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結構要求如下：

1 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；

2 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；

3 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；

4 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

熱電偶冷端的溫度補償

由於熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是採用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節省熱 電偶材料，降低成本，通常採用補償導線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需採用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。

在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。

熱電偶與熱電阻一樣都是溫度傳感器，但是他和熱電阻的區別主要在於：

第一，信號的性質，熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產生正的或者是負的阻值變化；而熱耦，是產生感應電壓的變化，他隨溫度的改變而改變。

第二，兩種傳感器檢測的溫度範圍不一樣，熱阻一般檢測0-150度溫度範圍（當然可以檢測負溫度），熱耦可檢測0-1000度的溫度範圍（甚至更高）所以，前者是低溫檢測，後者是高溫檢測。

第三，從材料上分，熱阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱耦是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由於溫度的變化，在兩個不同金屬絲的兩端產生電勢差。

滾翻（roll）

將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

熱電偶的測溫原理是基於熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中將產生熱電勢，這種現象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。閉合回路中產生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以他們產生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時，因為他們的電子密度不同所以產生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡後所形成的電勢，接觸電勢的大小取決於兩種不同導體的材料性質以及他們接觸點的溫度。目前國際上應用的熱電偶具有一個標準規範，國際上規定熱電偶分為八個不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的最低可測零下270攝氏度，最高可達1800攝氏度，其中B，R，S屬於鉑系列的熱電偶，由於鉑屬於貴重金屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。

熱電偶的結構有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配後，經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞，這種導線我們稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端溫度穩定。補償導線又分為補償型和延長型兩種，延長導線的化學成分與被補償的熱電偶相同，但是實際中，延長型的導線也並不是用和熱電偶相同材質的金屬，一般採用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線的與熱電偶的連線一般都是很明瞭，熱電偶的正極連接補償導線的紅色線，而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線的材質大部分都採用銅鎳合金。

熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度，對於熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個問題：

1：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數；

2：熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；

3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。