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用电化学的相关知识解释热电偶的工作原理

用电化学的相关知识解释热电偶的工作原理

【概要描述】一、热电偶温度计的工作原理两种不同的导体接触构成回路时,回路中将产生电势,这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关,这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶,利用作为感温元件组成的温度计就是温度计。在古典电子理论中,热电势由温差电势和接触电势两部分构成。  温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时,因两者的自由电子密度不同,在接触点产生电

用电化学的相关知识解释热电偶的工作原理

【概要描述】一、热电偶温度计的工作原理两种不同的导体接触构成回路时,回路中将产生电势,这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关,这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶,利用作为感温元件组成的温度计就是温度计。在古典电子理论中,热电势由温差电势和接触电势两部分构成。  温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时,因两者的自由电子密度不同,在接触点产生电

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一、热电偶温度计的工作原理

两种不同的导体接触构成回路时,回路中将产生电势,这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关,这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶,利用作为感温元件组成的温度计就是温度计。在古典电子理论中,热电势由温差电势和接触电势两部分构成。  

温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时,因两者的自由电子密度不同,在接触点产生电子扩散,而形成的电势。接触电势不但是温度t的函数,其对热电势的贡献也远比温差电势大测出因为温度变化产生的热电势,根据热电势和温度变化之间的函数关系就能知道引起热电势的温度值。  


二、热电偶测温原理,方法和适用范围  
  1.热电偶测温基本原理
  将两种不同材料的导体(或半导体)A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图所示。当导体和的两个接点T1和T2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。  
  2.热电偶的种类  
  热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。  
  标准化热电偶。我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。  
  3.热电偶的结构形式  
  为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下: ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠; 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。  
  4.优点
  热电偶是实验室最常用的温度检测元件之一,为接触式。其优点是:  
  a 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。  
  b 测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)  
  c 构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

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