热电偶是一种用于温度测量的设备，由多种传感器类型组成，供消费者选择。从K型热电偶到J型，T型等等，了解它们的区别并购买适合您下一个热电偶Arduino项目的产品可能不是一件容易的事！

不过，请不要害怕，通过本指南，我将通过解释为您提供帮助：

• 什么是热电偶？
• 热电偶如何工作？
• 什么是热电偶？
• 如何选择热电偶？
• 如何在Arduino上使用热电偶？

什么是热电偶？定义

热电偶是由两块金属制成的传感器，用于测量温度。将这两块金属的一端焊接在一起，形成一个用于测量温度的结点。

热电偶如何工作？

热电偶的工作原理

热电偶基于塞贝克效应原理（也称为热电效应）工作，该原理是德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克在18世纪发现的。

塞贝克效应指出，当两种不同的金属在两个结处连接在一起时，会产生电动势（emf）。

为了进一步了解该工作原理，我们将看一下热电偶电路！

热电偶电路说明

下图展示了热电偶中常见的电路。这是热电偶在此图中的工作方式：

• 将两块金属的一端焊接在一起，形成连接
• 热结是产生温度的热源
• 温度变化时，金属之间会产生电压差
• 然后参考热电偶参考表来解释要计算的温度的电压

热电偶有什么作用？

现在我们已经了解了热电偶的工作原理，现在我们来看看它的应用。

热电偶不仅用于工业应用，而且还用于日常电器中：

• 工业应用：
  • 金属的温度测量
  • 窑，发动机，过程的温度测量
  • 食品工业; 牛奶巴氏杀菌和低温

• 日常应用：
  • 热电偶炉
  • 炉子
  • 烤面包机

总体而言，热电偶是一种广泛用于测量和控制的温度传感器，尽管与其他类型的温度传感器（如RTD和恒温器）相比存在差异。稍后我们将讨论差异。

热电偶，RTD，热敏电阻之间有什么区别？

可以将热电偶与RTD和热敏电阻一起进行比较，因为它们都是用于温度测量的常见传感器类型。

注意：下表仅供比较，每个传感器的适用性取决于您要使用的传感器

除了以上对热电偶，rtd和热敏电阻之间的比较之外，还经常讨论热电偶和热电堆之间的差异。

为了帮助您简单地理解，您只需要注意一个主要区别：

• 热电偶是由两块金属制成的传感器，用于测量温度。
• 热电堆是将热能转换为电能的设备

热电偶有哪些类型？

既然您已经了解了什么是热电偶及其工作原理，那么我们现在将更深入地探讨什么是热电偶？

有8种热电偶类型，分为“贱金属和贵金属”：

• 由贱金属制成的热电偶类型：
  • K型
  • J型
  • T型
  • E型
  • N型
• 由贵金属制成的热电偶类型：
  • R型
  • S型
  • B型

K型热电偶（最受欢迎）

毫无疑问，最流行的热电偶类型是K型热电偶。它以其宽广的温度范围和耐用性而闻名，是许多人考虑的一种！

以下是有关K型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• 镍铬（+），铝（-）

色标：

• ANSI（美国）：黄色（+），红色（-）
• IEC：绿色（+），白色（-）

温度范围：

• -200°C至1250°C
• 华氏度：–328至2,282F

准确性

• 标准：+/- 2.2°C或+/- 0.75％
• 特殊误差范围：+/- 1.1°C或+/- 0.4％

J型热电偶（功率比K小）

其次，在基本金属清单上是J型热电偶。尽管温度范围较小并且在较高温度下的感应能力较弱，但这仍然是常见的选择！

这是有关J型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• 铁（+），君士坦丁（-）

色标：

• ANSI（美国）：白色（+），红色（-）
• IEC：黑色（+），白色（-）

温度范围：

• -210至760°C
• 华氏度：–346至1,400F

准确性：

• 标准：+/- 2.2°C或+/- 0.75％
• 误差的特殊限制：+/- 1.1°C或+/- 0.4％

T型热电偶（低温选项）

第三，T型热电偶。通常用于需要极低温度的食品工业应用（例如低温），尽管温度范围较小，但它仍可提供较低的温度读数。

以下是有关T型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• 铜（+），康斯坦丁（-）

色标：

• ANSI（美国）：蓝色（+），红色（-）
• IEC：棕色（+），白色（-）

温度范围：

• -270至370°C
• 华氏度：–454至700F

准确性：

• 标准：+/- 1.0°C或+/- 0.75％
  特殊误差极限：+/- 0.5°C或0.4％

E型热电偶（比K＆J更高的精度）

在阅读标题之前，E型是最好的热电偶类型，因为它比流行的类型具有更高的精度，请耐心等待！

E型热电偶确实比K＆J型提供更高的精度和更强的信号，但仅在中等温度以下时才有效！

这是关于E型热电偶的所有信息！

使用的铅材料：

• 镍铬（+），康斯坦丁（-）

色标：

• ANSI（美国）：紫色（+），红色（-）
• IEC：紫色（+），白色（-）

温度范围：

• -200至900°C
• 华氏度：-328至1652F

准确性：

• 标准：+/- 1.7°C或+/- 0.5％
• 特殊误差限制：+/- 1.0C或0.4％

N型热电偶（K型的昂贵版本）

N型热电偶在温度极限和精度方面与流行的K型具有相似的功能，尽管价格更高。

这是有关N型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• Nicrosil（+），Nisil（-）

色标：

• ANSI（美国）：橙色（+），红色（-）
• IEC：玫瑰（+），白色（-）

温度范围：

• -270至392°C
• 华氏度：-454至2300F

准确性：

• 标准：+/- 2.2°C或+/- 0.75％
• 特殊误差限制：+/- 1.1°C或0.4％

S型热电偶（高温热电偶）

S型是三种贵金属型热电偶中的第一个。具有高温感应功能，通常用于有此要求的场合。这样的条件是制药工业，生物技术等。

以下是有关S型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• 铂铑（+），铂（-）

色标：

• ANSI（美国）：黑色（+），红色（-）
• IEC：橙色（+），白色（-）

温度范围：

• 0至1450°C
• 华氏度：32至2642F

准确性：

• 标准：+/- 1.5°C或+/- 0.25％
• 特殊误差限制：+/- 0.6°C或0.1％

R型热电偶（类似但比S型贵）

其次，三个贵金属型热电偶是R型。与S型相似，它具有高温感应功能。但是，R型比S型贵，因为它由较高百分比的铑组成。

以下是有关R型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• 铂铑（+），铂（-）

色标：

• ANSI（美国）：黑色（+），红色（-）
• IEC：橙色（+），白色（-）

温度范围：

• 0至1450°C
• 华氏度：32至2642F

准确性：

• 标准：+/- 1.5°C或+/- 0.25％
• 特殊误差限制：+/- 0.6°C或0.1％

B型热电偶（最高温度限制）

B列表最后是B型热电偶。以为R型和S型提供了高温限制？B类型通过在所有列出的温度中具有更高的温度限制来改进它！

它不仅提供了最高温度限制，而且还在那些高温下也保持了准确性和稳定性！

这是有关B型热电偶的所有信息：

使用的铅材料：

• 铂铑（+），铂铑（-）

色标：

• ANSI（美国）：黑色（+），红色（-）
• IEC：橙色（+），白色（-）

温度范围：

• 0至1700°C
• 华氏度：32至3100F

准确性：

• 标准：+/- 0.5％
• 特殊误差限制：+/- 0.25％

所有热电偶类型有什么区别

这是所有热电偶类型之间的汇总比较表。您可以在决定如何选择热电偶时参考此信息

如何选择热电偶传感器？

选择热电偶最终取决于您打算使用的热电偶。在考虑以下因素之前，您可以首先参考上一节中的表格以全面了解所有热电偶类型：

温度范围：

• 对于最宽的温度范围：选择k​​型热电偶
• 为了在高温下保持稳定：请选择N型热电偶
• 对于低温用途：选择T型热电偶

您在以下环境中使用它的环境：

• 在没有化学或磨蚀的安全环境中使用；选择不接地的热电偶，因为它具有更快的响应时间
  • 不接地的热电偶是裸露的热电偶线，不接触护套
• 为了在容易发生化学或磨损的环境中使用，接地的热电偶最有效

如何在Arduino上使用热电偶？

无论您是否已决定购买哪种类型的热电偶，
仅凭一个热电偶就不足以与Arduino配合使用。

因此，本节将提供有关可将热电偶与Arduino配合使用的产品的建议！

Grove –高温传感器使用K型热电偶温度检测，并带有热敏电阻来检测环境温度，作为温度补偿。 

多亏了我们的Grove系统以及该传感器上的专用Grove端口，您可以通过即插即用将其连接到Arduino，从而使Arduino热电偶成为一个简单的现实！

热电偶放大器

您可以考虑将热电偶与Arduino配对的另一种选择是我们选择的热电偶放大器！

注意：我们选择的热电偶放大器都具有冷端补偿，并且内部有一个热电偶数字转换器。
 

您可能已经听说过MAX31855热电偶放大器，但是相比之下，基于MAX31850的热电偶放大器提供相同的分辨率。

它是专门为K型热电偶制造的，具有64位ROM和1线接口，允许仅一个微控制器使用多个热电偶！

另一个选择是基于MCP9600的热电偶放大器。与MAX31855相比，尽管使用相同的I2C接口，该选项仍可提供更高的分辨率。

与以前的热电偶放大器选项类似，该模块也设计为与k型热电偶一起使用！

概要

这就是今天有关热电偶和选择指南的全部内容。我希望通过这个博客，您对热电偶，类型以及如何为下一个热电偶Arduino项目选择合适的产品有了更多的了解！

有关我们提供的k型热电偶的更多信息，您可以查看我们的产品页面！