题目

[问答题，简答题] 简述热电偶的测温原理。

题目解答

答案

热电偶测温的基本原理是热电效应。把任意两种不同的导体（或半导体）连接成闭合回路，如果两接点的温度不等，在回路中就会产生热电动势，形成电流，这就是热电效应。热电偶就是用两种不同的材料一端焊接而成的。焊接的一端叫作测量端，未焊接的一端叫作参考端。如果参考端温度恒定不变，则热电势的大小和方向只与两种材料的特性和测量端的温度有关，且热电势与温度之间有固定的函数关系，利用这个关系，只要测量出热电势的大小，就可达到测量温度的目的。

解析

热电偶的测温原理主要考查对热电效应的理解及其在温度测量中的应用。解题核心在于明确以下两点：

热电效应的本质：两种不同导体或半导体在温度差异下产生热电动势；
热电偶结构与测量原理：通过测量端与参考端的温度差，建立热电动势与温度的函数关系，从而间接测温。

热电效应的定义

当两种不同的导体或半导体形成闭合回路时，若两接点温度不同，回路中会产生电动势（热电动势），这一现象称为热电效应。

热电偶的结构

热电偶由两种不同材料的一端焊接而成：

测量端（焊接端）：接触被测物体，感知温度；
参考端（未焊接端）：需保持恒定温度，作为基准。

热电动势与温度的关系

在参考端温度恒定的条件下，热电动势的大小和方向仅与材料特性和测量端温度有关，且存在确定的函数关系。通过测量热电动势，结合材料的分度表，即可推算出测量端的温度。

测温过程

热电偶置于被测环境中，测量端温度变化；
电路中产生与温度对应的热电动势；
通过测量仪器读取电动势值；
根据分度表或公式换算出实际温度。