Giới thiệu:

Trong các quy trình sản xuất công nghiệp, nhiệt độ là một trong những thông số quan trọng cần được đo lường và kiểm soát. Trong đo nhiệt độ, cặp nhiệt điện được sử dụng rộng rãi. Chúng có nhiều ưu điểm như cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo, phạm vi đo rộng, độ chính xác cao, quán tính nhỏ và dễ dàng truyền tín hiệu đầu ra từ xa. Ngoài ra, vì cặp nhiệt điện là cảm biến thụ động nên không cần nguồn điện bên ngoài trong quá trình đo, rất tiện lợi khi sử dụng, do đó thường được dùng để đo nhiệt độ khí hoặc chất lỏng trong lò nung và đường ống cũng như nhiệt độ bề mặt của chất rắn.

Nguyên lý hoạt động:

Khi có hai chất dẫn điện hoặc bán dẫn khác nhau A và B tạo thành một vòng kín, và hai đầu được nối với nhau, miễn là nhiệt độ tại hai điểm nối khác nhau, nhiệt độ của một đầu là T (được gọi là đầu làm việc hoặc đầu nóng), và nhiệt độ của đầu kia là T0 (được gọi là đầu tự do hoặc đầu tham chiếu) hoặc đầu lạnh, thì một suất điện động sẽ được tạo ra trong vòng kín, và hướng cũng như độ lớn của suất điện động có liên quan đến vật liệu của chất dẫn điện và nhiệt độ của hai điểm nối. Hiện tượng này được gọi là “hiệu ứng nhiệt điện”, và vòng kín được tạo thành từ hai chất dẫn điện này được gọi là “cặp nhiệt điện”.

Suất điện động nhiệt bao gồm hai phần, một phần là suất điện động tiếp xúc giữa hai dây dẫn, và phần còn lại là suất điện động nhiệt của một dây dẫn đơn.

Độ lớn của suất điện động nhiệt trong vòng dây nhiệt điện chỉ liên quan đến vật liệu dẫn điện cấu thành nên nhiệt điện và nhiệt độ của hai điểm nối, chứ không liên quan đến hình dạng và kích thước của nhiệt điện. Khi hai vật liệu điện cực của nhiệt điện được cố định, suất điện động nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ của hai điểm nối t và t0, nên chức năng của nó kém hiệu quả.