Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Термоэлектрические преобразователи (ТЭП)






Измерение температуры термоэлектрическими термометрами – термоэлектрическими преобразователями (ТЭП) - основано на использовании открытого в 1821 году Зеебеком термоэлектрического эффекта.

Термоэлектрический преобразователь – цепь, состоящая из двух или нескольких соединенных между собой разнородных проводников (см. рисунок 1.2).

Эффект Зеебека: если взять два разнородных проводника, соединенных вместе, и нагреть спаи так, что t ≠ to, то в замкнутой цепи будет протекать электрический ток.

 

Рисунок 1.2- ТЭП

 

Если t > to то направление тока – такое, как на рисунке 1.2 (в спае 1 от В к А). А, В – термоэлектроды; 1, 2 – спаи. При размыкании такой цепи на ее концах появится термоЭДС.

Эффект Зеебека обладает обратным свойством (эффект Пельтье): если в такую цепь извне подать электрический ток, то в зависимости от направления тока один из спаев будет нагреваться, а другой охлаждаться.

Термоэлектрод, от которого в спае с меньшей температурой идет ток к другому термоэлектроду считают положительным «+», а другой электрод - отрицательным. Например, to < t, тогда ток в спае 2 протекает от А к В, значит А – термоположительный, В – термоотрицательный термоэлектроды. Спай, погружаемый в объект измерения температуры t, называют рабочим спаем (спай 1), а спай вне объекта называют свободным спаем (концом) (спай 2).

Введем обозначения:

еАВ(t) – термоЭДС в спае 1 между термоэлектродами А и В при t =t;

еАВ(tо) - термоЭДС в спае 2 между термоэлектродами А и В при ;

ЕАВ(t, tо) – термоЭДС контура, состоящего из термоэлектродов А и В при температуре рабочего спая t и температуре свободного спая .

Примем, что еАВ(t) = - еВА(t); еАВ(tо) = - еВА(tо). Тогда для замкнутой цепи (см. рисунок 1.2) ЕАВ(t, tо) = еАВ(t) + еВА(tо) или

 

ЕАВ(t, tо) = еАВ(t) - еАВ(tо). (1.5)

 

Уравнение (1.5) называется - основное уравнение ТЭП.

Если спаи 1 и 2 имеют одинаковые температуры (t = tо), то контактные термоЭДС в каждом спае равны друг другу и направлены навстречу, значит, термоЭДС такого контура ЕАВ(tо, tо) равна 0.

ЕАВ(tо, tо) = еАВ(tо) - еАВ(tо) = 0. Если tо = const, то еАВ(tо) = С = const, тогда

 

. (1.6)

 

Если известна зависимость f(t), то путем измерения термоЭДС в контуре можно найти t в объекте измерения. Зависимость f(t) в явном виде пока не может быть получена с достаточной точностью, она устанавливается экспериментальным путем и называется градуировкой ТЭП: построение графика зависимости термоЭДС от температуры. В процессе градуировки температура свободных концов tо = const, обычно tо = 0 оС.

Генерируемая в контуре ТЭП термоЭДС зависит только от химического состава термоэлектродов и температуры спаев и не зависит от геометрических размеров термоэлектродов и размера спаев.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.