耐磨熱電偶的塞貝克效應

 

1820年代初期，塞貝克通過實驗方法研究了電流與熱的關系。1821年，塞貝克將兩種  不同的金屬導線連接在一起，構成一個電流回路。他將兩條導線首尾相連形成一個結點，他突然發現，如果把其中的一個結加熱到很高的溫度而另一個結保持低溫的話，電路周圍存在磁場。他實在不敢相信，熱量施加于兩種金屬構成的一個結時會有電流產生，這只能用熱磁電流或熱磁現象來解釋他的發現。在接下來的兩年里時間（1822～1823），塞貝克將他的持續觀察報告給普魯士科學學會，把這一發現描述為“溫差導致的金屬磁化”。

 

賽貝克的實驗儀器，加熱其中一端時，指針轉動，說明導線產生了磁場，其實塞貝克確實已經發現了熱電效應，但他卻做出了錯誤的解釋，他認為導線周圍產生磁場的原因，是溫度梯度導致金屬在一定方向上被磁化，而非形成了電流。科學學會認為，這種現象是因為溫度梯度導致了電流，繼而在導線周圍產生了磁場。對于這樣的解釋，塞貝克十分惱火，他反駁說，科學家們的眼睛讓奧斯特（電磁學的）的經驗給蒙住了，所以他們只會用“磁場由電流產生”的理論去解釋，而想不到還有別的解釋。但是，塞貝克自己卻難以解釋這樣一個事實：如果將電路切斷，溫度梯度并未在導線周圍產生磁場。所以，多數人都認可熱電效應的觀點，后來也就這樣被確定下來了。

 

耐磨熱電偶是一種感溫元件，是一種儀表。它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號,通過電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢--熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應。

 

耐磨熱電偶冷端補償分兩部分，一個是補償導線，選用和熱電偶電動勢接近的材質作為補償導線，一般用來補償100度以下的溫度，還有用熱電偶電極材質相同的導體作為補償導線，這種補償導線的補償溫度比較高，補償精度也比較高。補償導線所補償的是熱電偶冷端到儀表接線端部分，儀表自身還有一個補償系統，叫補償器，是儀表在生產設計時就有的，是一個不平衡電橋，橋臂電阻R1=R2=R3=1歐姆，溫度敏感電阻Rt在0度時=1歐姆，此時電橋平衡，沒有信號輸出，當溫度發生變化時，Rt電阻值發生變化，橋臂不平衡，開始輸出信號，實現自動補償。
               
                                                        金湖杰達耐磨熱電偶