連續熱電偶結構示意圖及工作原理

連續熱電偶的結構與普通礦物絕緣電纜很相似，但內部兩根導體是一對不同材料的熱電偶導體，導體間用具有負溫度系數NTC的特殊絕緣材料分隔開，連續熱電偶結構示意圖見圖1。

與常規熱電偶不同，兩根熱電偶絲不需要焊接在一起，甚至不需要相互接觸，而是通過隔離它們的特殊絕緣材料形成熱電偶。在沿連續熱電偶電纜長度上，若某點的溫度超過電纜其余部分各點上的溫度時，在此點熱電偶兩導體間具有NTC特性的絕緣材料的電阻將減少。從而形成一個“臨時熱點”T1。若在另一時刻，電纜上又出現一個溫度更高的點T2，則T2點處的電阻小于T1點處的電阻，在T2點處形成新的“臨時熱點”。“臨時熱點”總是對應著電纜上溫度gao的點。臨時形成的熱電偶連續具有與常規單點熱電偶連接相同的功能。

連續熱電偶表面溫度檢測系統與電阻型表面溫度檢測系統不同。電阻型表面溫度檢測系統是通過測量兩導體間的電阻值來推斷溫度的，由于兩導體端間的電阻值取決于整個敏感電纜上的平均溫度。因此它不能測得熱電的實際溫度，連續熱電偶表面溫度檢測系統則不然，它測量的是熱電偶產生的電壓（熱電勢）而不是絕緣材料的電阻值。NTC特性的絕緣材料電阻值隨溫度升高而急劇下降，僅僅是使兩導體間的電氣連接情況發生變化，在受熱點形成熱電偶的“臨時熱點”。由于并不測量電阻的實際數值，因此器大小并無特殊意義，在連續熱電偶上，電阻值低的點被認為是溫度gao的點，在此點產生的熱電勢大。

連續熱電偶可以看做是許多支熱電偶并聯。普通熱電偶的端電阻非常小，故多個熱電偶并聯時其輸出電壓對應各熱電的平均溫度，而連續熱電偶的端電阻大，且在溫度gao點處的端電阻遠遠小于其余部分的端電阻，因此其輸出電壓總是近似對應于電纜感受到的gao溫度計。采用高輸入阻抗的檢測儀表與連續熱電偶相連對于連續熱電偶而言幾乎相當于無負載故絕緣電阻的變化對儀表的知識穩定性沒有什么影響。

連續熱電偶的特性

1、熱敏電纜材料構成

外層保護管：YR-FTLD型采用雙層聚四氟乙烯，YR-CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環境中粉塵、油脂以及水分等介質的浸入、溫度范圍不同而引起的誤報，故采用不同材料。測溫元件為K型熱電偶。

2、熱敏電纜外形尺寸

目前現有產品長度約為6-15m，若所需長度大于15m，可以將幾根熱敏電纜用插件連接起來。外徑尺寸YR-FTLD為φ3.5mm，YR-CTTC為φ93-φ187mm，可以安裝在傳統熱電偶無法鋪設到的惡劣環境中。

3、熱敏電纜工作溫度

YR-FTLD為-40~200℃，YR-CTTC為-40~899℃。

熱敏電纜特性

4、熱敏電纜分度與靈敏度

熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近，但由于連續熱電偶的“臨時”熱接點不是緊密連接，熱接點之外兩電極間也并非*絕緣，所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電偶相比稍有降低，換算成溫度大約相差十幾攝氏度，這對于火警預報來說是可以接受的。

下圖中的實線是以鎳鉻-鎳硅絲作熱敏電纜的熱電特性曲線，虛線是以同種熱電極材料制成的K型熱電偶熱電特性曲線。可見，熱敏電纜的熱電特性曲線幾乎平行于同型號K型熱電偶的熱電特性曲線，這說明兩者的熱電動勢率近似相等。

5、熱敏電纜響應時間

響應時間取決于單位長度熱敏電纜的熱容量，而熱容量又是由材質與質量決定的，所以減小連續熱電偶橫截面的尺寸，能有效地縮短響應時間。

6、熱敏電纜彎曲半徑

彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的熱電特性曲線比較性能和質量有關外，還與隔離材料的密實程度有關。過小的彎曲半徑可能會使熱電極產生應力，保護管出現裂紋或隔離材料松散后熱電極相碰，使熱敏電纜失效。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10-20倍。

美國熱偶型熱敏電纜，鎧套為Inconel合金，外徑為φ2~φ6.35mm，測溫范圍為-29~900℃，我國已有K型熱敏電纜，外徑為2-4mm，測溫范圍為150-600℃。

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