热电偶与热电堆：每种类型的完整比较和优势

Linquip团队/2021 1月6日

热电偶与热电堆

目录

热电偶与热电堆——有什么区别？

热电偶定义

热电堆定义

热电堆安装

热电堆应用

热电偶与热电堆之间的主要区别

热电偶与壁炉中的热电堆

热电偶与热电堆更换

是否可以安装热电偶而不是热电堆？

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为什么热电偶和热电堆之间的比较太重要？热电偶和热电堆之间的主要区别在于其测量方法。热电偶是一种热电仪器，而热电堆是一种将热能转换为电输出的仪器。本文对热电偶和热电堆传感器进行了基本比较，以全面探讨热电偶和热电堆传感器，并提供了热电偶和热电堆工作原理之间的主要区别。

根据您的应用程序，您可以在Linquip的网站上找到有关热电偶或热电堆设备和装置的所有信息。如果您对热电偶或热电堆有任何疑问，Linquip的专家团队随时准备为您提供帮助。要了解更多关于热电偶的信息，请看Linquip的文章“什么是热电偶？”。

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热电偶与热电堆——有什么区别？

热电偶与热电堆是测量领域有争议的话题。热电偶和热电堆均采用热电原理，通过感应温度发电。这些仪器出现在各种条件下，包括壁炉插件和气体壁炉等应用。解释热电偶与热电堆主题之间的差异需要完全理解这两种仪器工作原理的差异。尽管了解热电偶和热电堆在科学上有困难，但本文通过简要解释提供了它们的基本原理。

如前所述，热电偶和热电堆之间的主要区别在于，热电偶在物理上是一个温度传感器，包含在特定点组合的两种不同金属；产生的电压与作为结引入的两部分之间的温度变化有关。然而，热电堆是一种将热值转换为电输出的电子仪器，通常采用特殊热电偶的串联布置制造。

热电偶与热电堆

热电偶和热电堆示意图（参考：researchgate.net）

热电偶定义

1821年，托马斯·约翰·塞贝克（Thomas Johann Seebeck）对热电现象进行了探索，之后首次建造了热电偶。Seebeck发现，将两条由不同材料制成的导线之间的特殊连接点连接起来，会产生与这些连接点之间的温度变化成比例的电压。该电压可用于检测温度。

热电偶与热电堆1

热电偶定义（参考：farmandfleet.com）

热电偶基本上是一种电气装置，包含由各种金属连接在一起的两根导线。它们像导体一样工作，在不同的温度下产生电输出。热量来自一个部分，循环，并在每条导线上向下移动。当它回来时，它会发电。该电压提供了系统不同部分之间温度的精确读数。

热电偶与热电堆2

热电偶结构和数学方程（参考：rfwireless world.com）

简单或有用的热电偶是可互换的，价格低廉，并配有特定的连接器。它们可以感应到大范围的温度。与大多数其他温度检测方法相比，热电偶是自供电的，不需要额外的激励形式。然而，任何热电偶的显著限制是精度。例如，值小于1°C的系统误差可能会导致无法精确检测。

热电偶是最有用的温度检测器。它们广泛用于科学程序和工业应用。这些应用包括窑炉、柴油发动机、燃气轮机排气和其他工业功能的温度传感。它们也用于建筑物、办公室和其他房间，作为恒温器系统中的温度探测器或火焰测量仪热电偶是最有用的温度检测器。它们广泛用于科学程序和工业应用。这些应用包括窑炉、柴油发动机、燃气轮机排气和其他工业功能的温度传感。它们还用于建筑物、办公室和其他房间，作为恒温器系统中的温度探测器，或作为气体动力应用安全系统中的火焰测量。如果你想更多地了解这种类型的温度传感器，请访问我们的“什么是热电偶”帖子

热电堆定义

热电堆是一种将热功率转换为电功率的电子仪器。它也作为动力桩引入。热电堆可以包括几个通常串联或很少并联的热电偶。这种连接形式可以产生比使用单个热电偶更多的输出。

热电偶与热电堆3

壁炉热电堆（参考：friendlyfires.ca）

热电堆中的每个额外热电偶都提高了系统的发电能力。例如，如果一个热电偶产生两伏的电，而一个热电堆包括五个热电偶，则每个热电偶可以产生两伏的输出，总电压为八伏。因此，大多数热电堆通常有五个或更多的热电偶连接在一起。

热电堆最常见的问题是用于检测非常松散的低毫伏输出的接线连接器。在应用中使用热电堆时，您需要有适当的接线连接，因为这样的电压值可能会遇到新问题。

热电堆安装

接线连接处应无腐蚀且完全清洁。

导线长度过长可能会导致系统出现一些问题。

如前所述，热电堆只包括一系列特定的热电偶。热电堆除了感应温度变化和发电外，还可以识别周围的辐射。如果您想更精确地包含热电偶和热电堆，您应该考虑热电偶和热电堆都应该采用一个系统，当用于感测温度时，该系统可以将导线电压修改为温度输出。

热电堆可用于测量从其连接段到产生热电偶输出电压点的温度变化。这些热电偶应以串联形式连接，并在热电阻盖的另一侧放置一个特定接头。从该部分提取的输出是一个电压，该电压与通过热电阻盖的温度变化直接相关。

热电偶与热电堆4

热电堆结构和数学方程（参考：rfwireless world.com）

串联形式的附加热电偶对可以增加电压输出的强度。热电堆可以采用单一设计、两个热电偶建模或更多热电偶对进行设计。它们对温度没有绝对反应，但会产生与局部温度变化或温度梯度有关的输出电压。

热电堆应用

热电堆用于向温度变化提供输出，作为温度传感系统的一部分，如医疗应用中通常用于感测体温的红外温度计，或特别是用于检测传感器密封腔内温度分布的加速计。

热电偶与热电堆5

热电堆应用（参考：wikiwand.com）

它们还用于日射强度计、热流系统和气体燃烧器控制器，以实现安全应用。系统的输出通常在几十到几百毫伏之间。该系统可用于以增加信号的形式提供特殊的温度平均值。它们还用于从放射性物质、太阳风、电热部件、激光燃烧或辐射中产生电能。发电过程也是帕尔贴现象或电流从热能中移动的一个例子。

热电偶与热电堆之间的主要区别

热电偶和热电堆之间有三个主要区别。最明显的区别是，热电堆包括一系列相互连接的特殊热电偶，这意味着任何在技术上使用热电堆的系统都包括热电偶。

热电偶和热电堆都提供精确的温度传感；尽管如此，热电堆能产生更多的电能，在使用热电堆发电的应用中，热电堆的精度更高，而不仅仅是用于感应温度。

此外，虽然两种仪器都能识别辐射，但热电堆的工作更精确，灵敏度更高。下一个图提供了热电偶和热电堆传感器之间的完整比较。

热电偶