資料介紹
賽貝克效應(熱電勢)
1821年賽貝克發現了銅、鐵這兩種金屬的溫差電現象。即在這兩種金屬構成的閉合回路中,對兩個接頭的中一個加熱即可產生電流。在冷接頭處,電流從鐵流向銅。由于冷、熱兩個端(接頭)存在溫差而產生的電勢差e,就是溫差熱電勢。這種由兩種不同的金屬構成的能產生溫差熱電勢的裝置稱為熱電偶。
熱電式傳感器
由熱電效應制成的測溫傳感器就是熱電偶。測溫時:
結點2置于被測溫度場中,稱為測量端(工作端、熱端);
結點1處于某一恒定溫度(或已知溫度),稱為參考端(自由端或冷端)。
2、熱電偶的熱電勢
經研究發現,熱電勢實際上由接觸電勢和溫差電勢組成。
(1) 接觸電動勢
由于不同的金屬材料所具有的自由電子密度不同,當兩種不同的金屬導體接觸時,在接觸面上就會發生電子擴散。電子的擴散速率與兩導體的電子密度有關并和接觸區的溫度成正比。設導體A和B的自由電子密度為NA和NB,且有NA 》 NB,電子擴散的結果使導體A失去電子而帶正電,導體B則因獲得電子而帶負電,在接觸面形成電場。這個電場阻礙了電子繼續擴散,達到動態平衡時,在接觸區形成一個穩定的電位差,即接觸電動勢。
?。?) 溫差電勢
同一導體中的,如果兩端溫度不同,在兩端間會產生電動勢,即產生單一導體的溫差電動勢,這是由于導體內自由電子在高溫端具有較大的動能,因而向低溫端擴散的結果。高溫端因失去電子而帶正電,低溫端由于獲得電子而帶負電,在高低溫端之間形成一個電位差。溫差電動勢的大小與導體的性質和兩端的溫差有關。
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