1821年,物理学家托马斯•约翰•塞贝克发现任何导体受到热梯度时,它会产生一个电压。这是现在被称为热电效应或塞贝克效应。任何试图测量电压必然涉及到另一个导体连接到“热”。这些额外的导体也经历同样的温度梯度和发展一个电压,通常反对原来的。幸运的是,影响的大小取决于使用的金属,所以一个非零电压测量如果使用两种不同的金属。在仔细校准temperature-voltage依赖对于一个给定的一对金属,这些金属可以用作温度计。
K-type热电偶(铬镍-铝镍)标准热电偶的测量配置。测量电压可以用来计算温度\ \ scriptstyle V scriptstyle T_ \识别mathrm { },只要温度\ scriptstyle T_ \识别mathrm { ref }。

热电偶的使用的标准配置是图所示。短暂,获得所需的温度Tsense使用三个还是特征函数E(T)热电偶的测量电压V,参考连接的温度不洁净的。解决方程E(Tsense)= V + E(不可食用的)收益率Tsense。这些细节往往隐藏在用户自参考连接块(与不洁净的温度计),电压表,方程解算器结合成一个单一的产品。
物理原理:塞贝克效应
主要文章:塞贝克效应

塞贝克效应创造了一个电动势哪里有温度梯度。这个电动势可以用来执行工作,然而在热电偶用于开发一个开路电压。在开路条件下没有内部的电流,电压的梯度(\ scriptstyle \ boldsymbol \微分算符V)直接与温度梯度成正比(\ scriptstyle \ boldsymbol \微分算符T):

\ boldsymbol \微分算符V = - s(T)\ boldsymbol \微分算符,

在S(T)是一种与温度有关的材料属性被称为塞贝克系数。

测量电压可以发现通过添加(集成)电动部队沿整个路径的负端电压表正极端子。测量标准的配置,例如在图中,有四个温度梯度区域,因此四个电压贡献:

从\ scriptstyle T_ \识别mathrm {计} \ scriptstyle T_ \识别mathrm { ref },在较低的铜线。
从\ scriptstyle T_ \识别mathrm { ref } \ scriptstyle T_ \识别mathrm { },镍铝镍丝。
从\ scriptstyle T_ \识别mathrm {感觉} \ scriptstyle T_ \识别mathrm { ref },镍铬合金线。
从\ scriptstyle T_ \识别mathrm { ref } \ scriptstyle T_ \识别mathrm {计},在上面的铜线。

第一和第四贡献抵消,因为这些地区涉及相同的温度变化和一个相同的材料。因此,\ scriptstyle T_ \识别mathrm {计}不影响测量电压。第二个和第三个贡献不取消,涉及不同的材料。

V = \ int_ { T_ \识别mathrm { ref } } ^ { T_ \识别mathrm {感觉} } \离开(S_ { + }(T)- S_ { - }(T)\)\,dT,

在\ scriptstyle S_ { + }和\ scriptstyle S_ { - }的塞贝克系数是导体电压表的正面和负面的终端,分别(铬和镍铝镍图)。

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