热电偶属于什么传感器

热电偶属于温度传感器，具体分类为接触式、自发电型、热电效应温度传感器。以下是详细解析：

一、核心分类依据

1. 按测量原理：

热电效应传感器(塞贝克效应)

- 两种不同金属导体组成闭合回路，当两端存在温差时，回路中产生热电动势(电压信号)，该电动势与温差成正比。

2. 按输出信号：

自发电型传感器

- 无需外部供电即可产生电信号(mV级电压)，直接通过温差发电。

3. 按接触方式：

接触式温度传感器

- 必须与被测物体直接接触进行热交换。

二、热电偶的结构与工作特性

三、典型应用场景

1. 工业高温测量

- 钢铁冶炼(0~1800℃)、玻璃熔窑(S型热电偶耐高温)

2. 过程控制

- 化工反应釜、锅炉温度监控(K型热电偶性价比高)

3. 汽车与航天

- 发动机排气温度、涡轮进气监测(快速响应需求)

4. 科研实验

- 材料烧结、高温实验(B型热电偶可达1800℃)

四、与其他温度传感器的对比

五、使用注意事项

1. 冷端补偿(关键!)

- 热电偶输出电压取决于热端与冷端温差，需通过以下方式补偿冷端温度变化：

- 硬件补偿：冰点槽(0℃基准)

- 软件补偿：测量冷端实际温度(如用PT100)，通过算法修正读数

- 专用IC：MAX31855等集成冷端补偿芯片

2. 信号处理挑战

- 输出信号微弱(每℃约40μV)，需高精度、低噪声放大器(如仪表放大器INA128)

- 抗干扰设计：使用屏蔽双绞线，避免与电力线平行布线

3. 选型要点

- 温度范围：K型(-200~1260℃)、S型(0~1480℃)

- 耐腐蚀性：化工环境选J型(铁易氧化)或铠装热电偶

- 响应速度：裸露接点 > 铠装接点 > 带保护套管

六、常见问题解决

- 测量值漂移：检查热电偶氧化(更换)、冷端补偿失效

- 信号干扰：增加RC滤波电路，使用差分输入ADC

- 非线性误差：通过查表法或多项式拟合校准(NIST提供标准分度表)

总结

热电偶凭借超宽测温范围、强抗冲击性、结构简单的优势，成为工业高温测量的主力传感器。其核心价值在于将温度直接转换为电信号(无需供电)，但需严格处理冷端补偿和信号放大环节。在超过600℃的高温场景中，热电偶是比热电阻更可靠且经济的选择。