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1、振动环境对其测温性能影响较小；
2、可用于较高温度的测量；
3、在高温环境中其化学性质较为稳定；
4、结构简单，维护方便；
5、有一定的热惯性；
6、可以采用几个热电偶元件并联的方式测量同一温度场的平均温度。
热电偶一般被做成丝状，热电偶丝容易受到工作环境的污染，因此常采用保护管套保护热电偶丝。同时保护管中还有绝缘管，并可利用接线盒将几个热电偶测温元件连接到同一线束中。两种金属接触产生的热电势是热电偶测温的基础，热电偶温度传感器配件通过环境温度变化引起的电量变化来测量温度。基于电子学理论，每种金属中都会存在自由电子，但是不同体积的不同金属其自由电子的数量以及自由电子的密度会有一定的差异。当两种金属接触时电子就会在两种金属之间传播产生电流，这是由于电子的扩散造成的。
整个回路中会由于两种金属接触产生的接触电势和温度变化引起的电压变化叠加产生回路电压，同时也会在回路中产生电流。一般称回路电压为热电势，称回路电流为热电流，称组成回路的导线为热电极，两个电极共同组成热电偶。
将冷端温度控制在0℃，可以简化温度的计算，即整个回路测量得到的电压就是被测环境温度变化引起的电压变化。但是很难将冷端温度控制在0℃，因此常采用冷端补偿的方式实现。
由于热电偶自身的特性，其回路中由于温度变化引起的电压变化很小，即使冷端与热端温度相差很大时其回路电压也是毫伏级。因此工业测温中常采用几个热电偶测温元件串联的方法增加回路的总热电势。回路电压较小也会造成环境影响热电偶测温的精确度，为保证测温的准确性，利用几个热电偶探头并联进行测温也可保证测温的准确性。同时热电偶测温系统中导线的阻值也会影响测温系统的准确性，当导线阻值发生变化时会造成测温误差，因此当测温系统确定后不可随意改变导线的线路。对于航空发动机其热电偶测温系统的导线阻值一般控制在8Ω。
当热电偶的冷端温度为0℃时，冷端与热端温度差造成的回路电压的变化可以视作热端温度变化造成的回路电压变化，因此可以方便温度的测量。
用于制作热电偶测温元件的材料可以分为贵金属材料和普通金属材料。普通金属材料一般抗高温氧化性较差所以常用于1100℃以下温度的测量。贵金属材料由于其高温稳定性较好常用于1100℃以上的高温测量。
热电偶传感器的测温方法：
1、通过其它仪表测量冷端温度，或将冷端温度置于恒温环境中；
2、测量回路中总的电动势；
3、计算冷端产生的电动势；
4、计算被测温度场产生的电动势。
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