🔧 什麼是熱電偶?
熱電偶是一種溫度感測器,利用兩種不同金屬導體在不同溫度下接合產生電壓(電動勢)的原理來測量溫度,這個現象稱為塞貝克效應(Seebeck Effect)。
常見金屬組合
- K 型(Chromel–Alumel):通用型
- J 型(Iron–Constantan):適用較低溫範圍
- T 型(Copper–Constantan):適合極低溫
- E、N、R、S、B 型:工業特殊用途
⚙️ 熱電偶的工作原理
1. 塞貝克效應
當兩種不同金屬導體在兩端形成接點,若接點溫度不同,便會產生一個與溫差成正比的微小電壓(毫伏等級)。
2. 溫度測量方式
- 熱端(測量點):暴露於被測物體的溫度下。
- 冷端(參考點):保持在已知溫度,現代儀器中通常會自動進行冷端補償。
熱電偶產生的電壓由電壓計或專用溫度計讀取,經轉換後顯示為溫度數值。
📏 熱電偶特性一覽
特性 | 說明 |
---|---|
反應快速 | 體積小,反應時間短 |
測溫範圍廣 | 約 -200°C 至 +1800°C(視型號而定) |
耐用可靠 | 可應用於惡劣工業環境 |
精度一般 | 須校正或溫度補償來提高準確度 |
🧪 常見應用場景
- 工業爐、熱處理爐
- 引擎、排氣管測溫
- 食品製程監控
- 冷氣與暖通系統(HVAC)
- 實驗室及科研應用
📘 圖中中文標註說明
英文名稱 | 繁體中文名稱 | 說明 |
---|---|---|
Hot junction | 熱端 | 熱電偶的感測點,兩種異種金屬在此接合並暴露於被測溫度之下。 |
Cold junction (reference point) | 冷端(參考接點) | 作為比較用的基準溫度端,現代儀器通常會自動進行冷端補償。 |
Dissimilar metals | 異種金屬 | 熱電偶由兩條不同金屬導線組成,透過不同金屬的電勢差來感應溫差。 |
Voltage meter | 電壓計 | 用於測量因溫差產生的微小電壓,並根據電壓對應出實際的溫度值。 |
📌 總結
熱電偶是一種簡單、堅固又經濟的溫度感測器,尤其適用於高溫或惡劣環境中。它透過兩種不同金屬間的溫差產生電壓信號,再經由儀表轉換為實際溫度讀值。