热电偶，是做热学测试中必备的实验设备部件之一。它在高低温等可靠性测试场景中，对分析器件的壳温变化曲线等具有难以替代的作用。热电偶具有低成本、量程宽、响应快等特点。
四种常见的接触式温度传感器（热电阻、热敏电阻、热电偶、IC传感器）对比如下：
1定义及原理
定义
热电偶，是指由两种不同材质的金属导体构成的温度传感器。它在一端连接另一端分开。
原理
测量时，连接端靠近热源，被成为“热结”，即测温接点；分开端靠近采集仪，被成为“冷结”，即基准接点，位于冷结的基准电压是在基准温度下通过两种金属测得的。注意，热结温度不一定大于冷结温度，热结表示金属连接点或被测点。
通常，数据采集仪可事先设置好热电偶的类型来采集温度的变化范围，显然，数据采集仪自然是同时支持电压采集的，这些数据最终将以表格、曲线的形式统计给测试人员。
图2热电偶的结构
图3热电偶的原理
了解了热电偶测温的基本原理后，那么热电偶的感温点是在连接点吗？
其实并不是，因为根据“塞贝克效应”，连接的2个金属物体在产生“温差”时才会产生电压和电流。在基恩士的网站上，以下图形象的表述了测温的感温部位。
图4热电偶的感温位置
假设液体内温度为均匀100°C（无温度梯度）。此时，液体内的热电偶部分不会产生热电动势。热电动势只产生于存在温度梯度的部分。由于热电偶的感温部位会产生热电动势，因此该温度梯度部位即为热电偶的感温部位。
2热电偶的分类
不同金属的组合会产生各种电压响应，因此可以采用不同类型的热电偶来进行不同温度范围和精度的测量。根据材料和测温范围的不同，将热电偶分为以下八类：
图5热电偶的分类
B/R/S热电偶被称为贵金属热电偶，而N/K/E/J/T热电偶被称为廉金属热电偶。
贵金属热电偶由铂（Pt）和铑（Rh）等贵金属制成。贵金属热电偶更昂贵，用于温度更高的应用（以+1000℃为界限）；廉金属热电偶相对常见，它们通常以铜（Cu）、铁（Fe）、镍（Ni）、铬（Cr）、硅（Si）或其合金为主。
图6不同热电偶的特点
根据物体的被测温度范围，应当选择合适精度的热电偶。以下图示例：
图7不同热电偶的测温范围
K型热电偶是最常见和最通用的选择。
3热电偶的组成结构
热电偶通常有3种组成结构，分别是露端式、接地式，非接地式。
图8热电偶的组成结构
露端式
在温升测试中比较常见，由于没有保护套，它可以直接从被测物表面导热，多用于对细微温度变化的检测应用场景中，缺点是强度比较低，损耗大。
接地式
热电偶的引线连接点焊接在护套上，保护套为金属材料，导热性能较好，在比较恶劣的环境中可以起到防护作用。由于引线与套管导通，不适用于存在噪音等干扰较大的场景。
非接地式
4热电偶的颜色代码
热电偶的引线颜色代码由ANSI/ASTME230或IEC60584标准制定，2个标准的定义颜色不同，下图以ANSI/ASTME230为例：
图9不同热电偶的颜色代码
5热电偶的校正
热电偶校正，指决定所用热电偶显示的值与实际温度之间关系的一项操作。在使用过程中，热结受氧化、腐蚀和在高温下材质再结晶，使热电特性发生变化，继而使测量误差越来越大，为了使温度的测量能保证一定的精度，热电偶应当定期进行校正，以测出热电势变化的情况，通常每半年1次。
定点法
定点法的原理是采样已知温度恒定不变的被测物温度，如氮的沸点–195.798°C、冰点0℃、水的三相点0.01℃、水的沸点99.974℃、锡的凝固点231.928°C等，通过测量定点温度进行校正。
图10定点法校正
比较法
与定点法不同的是，比较法是同时采用标准热电偶采样恒温槽的温度，将二者采样的温度进行对比后校正。
比较法的精度低于定点法，但比较法可使用任意温度进行校正。
图11比较法校正
审核编辑：刘清
原文标题：温度测量之热电偶概述
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