热电偶工作原理(热电效应)

热电偶工作原理(热电效应)热电偶工作原理(热电效应) 热电偶工作原理(热电效应) 热电效应将两种不问成分的导体组成一个闭合问路,如图1所不。当闭合回路的两个接点分别置于不同温度场个时,回路中将产生一个电动势。该电动势的方向利大小不导体的材料及两接点的温度有关、这种现象被称为热电效应,两种导体组成的问路被杨;为热电偶,这两种导体被称:勿热电极,产生的电动势则被称为热电动势。热电偶的两个[作端分别被称为热端和冷端。热电佃产生的热电动势由两部分电动势织成:一部分是两种导体的接触电动势tS一部分是单一导体的温差屯动势...

热电偶工作原理(热电效应) 热电偶工作原理(热电效应) 热电效应将两种不问成分的导体组成一个闭合问路,如图1所不。当闭合回路的两个接点分别置于不同温度场个时,回路中将产生一个电动势。该电动势的方向利大小不导体的材料及两接点的温度有关、这种现象被称为热电效应,两种导体组成的问路被杨;为热电偶,这两种导体被称:勿热电极,产生的电动势则被称为热电动势。热电偶的两个[作端分别被称为热端和冷端。热电佃产生的热电动势由两部分电动势织成:一部分是两种导体的接触电动势tS一部分是单一导体的温差屯动势。下面以导体为例说明热电动势的产生。 (一)接触电动势当A和B两种不同材料的导体接触时,由于两者内部单位体积的自由屯子数日不同(即电子密度不同,分别用NH和VB 表示),因此,电子在两个方网L9‘版的速率就不一样。设 NH,N M,则导体A扩散到导体。的电子数要比导体B 9”散到导体A的屯子数多。所以导体 A失去电子带正电荷,而导体B得到屯子带负电荷。于是、齐A、B两导体的接触界面上使形成了一个由A到B的屯场。该电场的方向不6,散进行的方向相反,PR碍扩散作用的继续进行。当扩散作用不阻碍扩散的作用相等时,即白导体A扩散到导体D的白内电子数不在电场作用下白导体B扩散到导体钽电容八的自由电子数相等时,导体便处于一种动念平衡状态。在这种状态下,八不B两导体的接触处就产生丁电伦差,我们称之为接触电动势。其大小刘用下式可见,接触电动势的大小不接点处温度高低和导体的电子密度有关。湿度越高,接触电动势越:大;两种导体电子密度的比值越大,镀触电动势越大。 (二]温差电动势对于导体八戒B,若将其两端分别置于不同的温度场‘、20中(f,Ju),则在导体内部,热端的白电子具有较大的动能,闲此间冷端秱动,从而使热端失去电子带严屯衬,冷端得到电子带负电荷。这样,住导体的端便广:生了一个由热端指向冷端的静电场。该电场阻止电荷的进一步扩展。这样,导体两端便产生了电位差,将该电位差称为温差电动势,其表达式为: (三)电偶回路的总电动势将导体A和B首尾相接组成问路。如果导体 A的电子密度大于斯麦迪电子导体B的电子密度,且两接点的温度不相等,则在热电俏回路中存在着4个电动势, 即2个接触电动势和2个温差电动势。图11—2历尔为热屯偶回路的电动势。 , 热电偶问路的总电动势力: 这一关系式在实际测温个得到了广泛应用。因为冷端温度‘。恒定,热电偶产生的热屯动势只不热端的温度有关,即一定的温度对应一定的热电动势,石测得热电动势,便gJ知热端的温度2了。用实验方法求取这个函数关系时,通常令6,o?,然后在不同的温差(f—q)情况下,精确地侧走出凹路总热电动势,并将所测得的结果列成表格 (称为热电偶分皮表),供使用时布阅。cjmc%ddz

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