01 热电偶的结构

热电偶的前端接合形态多样，可根据类型、线径及使用温度选择不同的接合办法，如气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等。为便于安装与延长寿命，通常采用外加套管的方式。套管分为保护管型与铠装型。带保护管的热电偶将芯线、绝缘层嵌入保护管，既防止芯线氧化腐蚀，又提升机械强度。保护管种类繁多，现场使用较为广泛。

02 铠装型热电偶

铠装热电偶的工作原理与带保护管热电偶相同，但用金属套管代替绝缘管，并以 MgO 等粉末作绝缘材料。由于外径较细、易弯曲，适合测量物体背面、狭窄空隙等部位的温度，且响应速度更敏捷。套管外径覆盖广，从 0.5 mm 到 8.0 mm 不等，芯线越细，所能承受的最高温度越低。举例：0.5 mm 外径时上限约 600℃，8.0 mm 时可达约 1050℃。

03 热电阻元件的类型

热电阻元件通常有三种形状，其中陶瓷封装型在市场上占据主导，广泛应用于带保护管与铠装热电阻。引线多为铂合金线，细径仅数十微米级别，端部引出采用专门工艺以确保性能稳定。

04 区别要点

- 温度范围：热电偶适用于高温场景，在中低温段输出热电势较小，需高水平的干扰抑制、二次表及补偿线配合；热电阻在中低温段通常工作在 200–500℃，甚至能覆盖更低温度，常用铂热电阻 Pt100（也有 Pt50、Pt1000 等）。

- 原理与信号处理：热电偶基于赛贝克效应，二次表用于放大与显示；热电阻基于电阻随温度变化的特性。

- 引线与补偿：热电偶需通过热电特性相近的补偿导线将冷端温度引至相对恒定点以实现稳定关系；热电阻与二次表之间多采用三线制布线以降低引线电阻误差。

05 现场诊断要点

- 热电偶：有正负极，补偿导线亦分极性。确保连接正确，常见故障包括短路、断路、接触不良及元件变质。排查时应将热电偶与二次表分离检查。

- 热电阻：常见故障为短路或断路。可用万用表进行判断VSport。若显示异常，需检查保护管是否进水、接线是否可靠。通常低温段使用热电阻，高温段偏向热电偶。

06 热电偶的测量原理

热电偶利用赛贝克效应，两端由不同材料构成的导体形成回路；工作端暴露在被测介质中，参比端连接显示仪表。当两端存在温差时，回路中产生热电动势，从而完成温度测量。

07 热电阻的测量原理

热电阻通过导体或半导体的电阻随温度变化的特性来感知温度。感温元件通常为细金属丝绕制在绝缘骨架上，或以薄膜形式沉积在基片上；若被测介质存在温度梯度，所得温度值为所处区域的平均温度。

08 铠装热电偶的定义与优点

铠装热电偶采用整线拉制的无机矿物绝缘热电电缆结构，外表呈“铠装”包覆。相比普通结构，它具有更高耐压、良好弯曲性、优良抗氧化性以及更长的使用寿命。

09 热电偶的分度号及特点

常见分度号包括 S、R、B、N、K、E、J、T 等。贵金属热电偶（如 S、R、B）耐高温、抗氧化性强，精度高；N 型在高温氧化稳定性与长期线性方面优于 K 型，且对辐射有较强耐受性；K、E、J、T 属于廉金属热电偶，在不同环境中具有各自的灵敏度与耐腐蚀性。

10 N 型与 K 型热电偶的优缺点

- N 型优点：在高温段具强氧化稳定性、长期线性更好；低温短时循环稳定性好，耐核辐射能力强，400–1300℃区间热电特性线性优于 K 型。

- N 型缺点：材料硬度高、加工难度大，价格较贵；在-200–400℃范围内非线性误差相对显著，外套管需选用特定合金。

- K 型优点：广泛应用、对氧化性或惰性气氛友好，适用温度范围广。

- K 型缺点：在高温下长期易发生合金成分变化导致漂移；在某些极端环境中耐氧化性不如 N 型。

11 热电阻的引出线布线方式及影响

热电阻的引线常见有三线制、两线制与四线制。

- 两线制简单，但引线电阻会带来显著误差，不适合追求A级精度场景。

- 三线制能抵消引线电阻的影响，精度高，是最常用的过程检测方式。

- 四线制在高精度场景中最理想，能同时消除元件电阻与引线电阻的影响。

12 如何选取热电偶与热电阻

- 按温度范围：超过 500℃时优选热电偶，低于 500℃更常采用热电阻。

- 按精度要求：若需高精度，优先选择热电阻；若对精度要求不高，热电偶即可。

- 按测量对象：热电偶多用于点测，热电阻多用于空间平均温度的测量。