熱電偶的定義和工作原理

什么是熱電偶？由兩種不同導(dǎo)電材料a和b組成的閉合電路如圖5-1所示。用來測量溫度的儀器叫做熱電偶 熱電偶的主要優(yōu)勢和劣勢是什么？熱電偶已經(jīng)成為溫度測量領(lǐng)域中使用較廣泛的溫度測量儀器之一。 (1)其主要優(yōu)點是:a .測量溫度范圍寬，可在1K (-273)-28001的溫度范圍內(nèi)測量；b .結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，使用、安裝和維護方便；c .穩(wěn)定的性能、準確性和可靠性；d .熱慣性小，動態(tài)響應(yīng)速度快；e .多點測量，遠距離傳輸，便于集中檢測和控制；f .溫度測量廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中(2)其缺點是:a .使用時參考端必須恒定，否則會影響測量精度；當在高溫或長時間使用時，它會受到工作介質(zhì)或大氣(如氧化、還原等)的影響。)惡化并縮短其使用壽命。 熱電偶的工作原理是什么？由兩種不同的金屬或合金a和b加上測量儀器組成的閉環(huán)如圖5-1所示。a和b稱為熱電極，a和b的焊接連接點1稱為測量端(也稱為工作端或熱端)，另一端連接點2稱為參考端(也稱為參考端) )測量溫度時，將熱電偶的測量端放在待測位置，將其參考端放在常溫下，然后通過導(dǎo)線與測量儀連接。 由于熱電偶兩端(1，2)的溫度不同，在熱電偶回路中會產(chǎn)生電動勢 測量儀器測量電動勢值后，可以將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度，或者測量的溫度可以直接由測量儀器指示 什么是熱電勢(塞貝克勢)？澤貝克潛能是由德國醫(yī)生澤貝克于1821年發(fā)現(xiàn)并提出的 例如，當接觸的熱電極的兩端的溫度不同時 ，電路中有一定大小的電動勢，這種物理現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng) 回路中溫差產(chǎn)生的電動勢稱為熱電勢或塞貝克勢。 熱電勢用符號B1(r，r0)表示，由接觸勢和熱電勢組成 如果熱電偶回路的熱電勢用接觸電勢表示，那么■eAB(r:r (5-1)表:五個ab{T，T0)= EaT(T)-Eab(Tq)JaB(r)和mdash& mdash觸點a和b在溫度r下的熱電勢；EM(T0)和mdash& mdash溫度為r時觸點a、b 的部分熱電勢 在公式中，應(yīng)該注意:熱電偶不是測量測量端的溫度r，而是測量溫差T-T0 & mdash熱電偶分度表、熱電偶E-r特性曲線和熱電偶顯示儀表都是通過將參考端溫度指定為0獲得的 什么是接觸電勢(珀爾帖電勢)？珀爾帖潛能是由法國制表師珀爾帖于1834年發(fā)現(xiàn)并提出的 金屬導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子密度因金屬導(dǎo)體材料的不同而不同。 當兩個不同的金屬導(dǎo)體接觸時，自由電子將從高密度的金屬導(dǎo)體延伸到低密度的金屬導(dǎo)體。當達到動態(tài)平衡狀態(tài)時，在甲和乙之間形成一定的電勢差，即接觸電勢，也稱為珀耳帖電勢(Peltier potential)。 接觸電勢的大小與兩種不同金屬導(dǎo)體中自由電子密度的差異有關(guān)。 應(yīng)當注意，由相同材料制成的觸點不會產(chǎn)生珀耳帖電位，即珀耳帖電位為0，而與觸點溫度無關(guān)。 什么是熱電勢(湯姆遜勢)？湯姆森勢是由英國物理學(xué)家湯姆森發(fā)現(xiàn)和提出的 當金屬導(dǎo)體兩端的溫度不同時，具有高自由電子密度的高溫端將擴散到具有低自由電子密度的低溫端 高溫端失去一些電子正電荷形成高電位，而低溫端由于一些電子負電荷形成低電位。當達到動態(tài)平衡狀態(tài)時，高溫和低溫端形成一定的電勢差，這就是溫差勢，也稱為湯姆遜勢(Thomson potential)。 熱電勢的大小與金屬導(dǎo)體的材料性質(zhì)和兩端之間的溫差有關(guān)，但與熱電極的幾何尺寸和熱電極的中間溫度無關(guān)。 熱電偶產(chǎn)生熱電勢的必要條件是什么？根據(jù)熱電效應(yīng)(或塞貝克效應(yīng))的原理，要產(chǎn)生熱勢熱電偶必須滿足兩個條件:(1)熱電偶兩個電極必須使用兩種不同的(金屬)材料；(2)熱電偶觸點兩端的溫度必須不同 如何將測得的熱電勢轉(zhuǎn)換成待測溫度？可以看出，測量儀器僅測量觸點1和2之間的熱電勢，而不測量觸點1處的溫度。 為了將觸點1和2之間的熱電勢轉(zhuǎn)換成待測量的溫度，可以使用以下兩種方法:(1)查閱熱電偶索引表 1熱電偶的不同型號有相應(yīng)的熱電偶索引表。只要在索引表上找到測量的熱電勢值，就可以在索引表上找到相應(yīng)的溫度值。 (2)繪制熱電勢特性曲線或?qū)⑵渑帕谐蓴?shù)學(xué)公式(即插值公式)。因此，只要輸入測量的熱電勢值，就可以顯示測量的溫度值。 以上也是熱電偶測量溫度的原理 熱電偶的畢業(yè)表是什么？在熱電偶的驗證或測量中，用電測量儀器測量熱電偶的熱電勢值，而不是溫度值(t) 這需要將測得的熱電勢值轉(zhuǎn)換成溫度值，并且熱電偶的分度表起到這種作用。 熱電偶的分度表用于將測得的電動勢轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的測得溫度，也可以將溫度轉(zhuǎn)換成熱電偶的相應(yīng)熱電勢 國家標準GB/T 16839.1熱電偶第1部分:索引表”提供了八個標準化的熱電偶索引表，它們是:(1)鉑銠13-鉬(R型)；(2)鉑銠10- yi (s型)；(3)鉑銠30-金剛石銠6(b型)；(4)鐵銅鎳(J型)；(5)銅-銅-鎳(T型)；(6)鎳鉻銅鎳(E型)；(7)鎳鉻鎳鋁(鉀型)；(8)鎳鉻硅鎳硅(氮型) 這里有三點需要解釋:a .索引表中每個表的參考端的溫度是Ot 。這張表是指1990年的國際溫標，攝氏度表中的度日是磅。:/#，指熱電勢(&磅；)是pV

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