傳感器結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計---第十章熱電式傳感器-展示頁
2024-10-28 10:44本頁面
【正文】 熱電偶回路中，熱端溫度為 T、冷端為 T0時的熱電勢，等于此熱電偶熱端為 T、冷端為 T1，及同一熱電偶熱端為 T冷端為 T0時熱電勢的代數(shù)和，如圖所示。導(dǎo)體 CTTETTETTE CBACAB ),(),(),( 000 ??山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` 公式也可如下： EAB（ T， T0） =EAC（ T， T0）－ EBC（ T， T0） 標(biāo)準(zhǔn)電極通常采用純鉑絲制成，因為鉑容易提純，熔點(diǎn)高，性能穩(wěn)定。這個規(guī)律稱為中間導(dǎo)體定律。 ③ 熱電偶 AB的熱電動勢與 A、 B材料的中間溫度無關(guān) ，只與結(jié)點(diǎn)溫度有關(guān)。因此，熱電偶必須采用兩種不同的材料作為熱電極。 山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` ＋ － ＋ ＋ ＋ － － － 山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` ?對于上圖中導(dǎo)體 A、 B組成的熱電偶回路，當(dāng)溫度 T＞ T0時，回路總的熱電勢可表示為 NAT、 NAT0 —— 導(dǎo)體 A在結(jié)點(diǎn)溫度為 T和 T0時的電子密度； NBT、 NBT0 —— 導(dǎo)體 B在結(jié)點(diǎn)溫度為 T和 T0時的電子密度； σA、 σB —— 導(dǎo)體 A和 B的湯姆遜系數(shù)。 高溫端因失去電子而帶正電，低溫端由于獲得電子而帶負(fù)電，在高低溫端之間形成一個電位差 。 ? 接觸電動勢的計算公式： eAB(T) —— 導(dǎo)體 A和 B的結(jié)點(diǎn)在溫度 T時形成的接觸電勢； e —— 電子電荷， e＝ ； k —— 玻爾茲曼常數(shù)， k＝ ； NA， NB —— 導(dǎo)體 A， B的自由電子密度。 ?設(shè)導(dǎo)體 A和 B的自由電子密度為 NA和 NB，且有 NA＞ NB，電子擴(kuò)散的結(jié)果使 導(dǎo)體 A失去電子而帶正電 ， 導(dǎo)體 B則因獲得電子而帶負(fù)電， 在接觸面形成電場。 山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` 山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` ? 熱電動勢的組成： 接觸電動勢 和 單一導(dǎo)體的溫差電動勢 。山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` 第十章 熱電式傳感器 第一節(jié) 熱電偶傳感器 一、熱電偶的工作原理 熱電效應(yīng) ? 定義： 將兩種 不同性質(zhì)的導(dǎo)體 A， B串接成一個閉合回路，如果 兩接合點(diǎn)處的溫度不同 (T0≠ T)，則在兩導(dǎo)體間產(chǎn)生熱電勢，并在回路中有一定大小的電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。 山東理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院 第十章 熱電式傳感器 ` ? 術(shù)語： ?閉合回路中兩種導(dǎo)體叫 熱電極 ； ?兩個結(jié)點(diǎn)中，一個稱 工作端或熱端 (T)，另一個叫 參比端或冷端 (T0)； ?由這兩種導(dǎo)體的組合并將 溫度 轉(zhuǎn)換成 熱電動勢 的傳感器叫做 熱電偶 。 （ 1） 接觸電動勢 ? 產(chǎn)生機(jī)理： ?不同的金屬材料具有不同
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