资料介绍
赛贝克效应(热电势)
1821年赛贝克发现了铜、铁这两种金属的温差电现象。即在这两种金属构成的闭合回路中,对两个接头的中一个加热即可产生电流。在冷接头处,电流从铁流向铜。由于冷、热两个端(接头)存在温差而产生的电势差e,就是温差热电势。这种由两种不同的金属构成的能产生温差热电势的装置称为热电偶。
热电式传感器
由热电效应制成的测温传感器就是热电偶。测温时:
结点2置于被测温度场中,称为测量端(工作端、热端);
结点1处于某一恒定温度(或已知温度),称为参考端(自由端或冷端)。
2、热电偶的热电势
经研究发现,热电势实际上由接触电势和温差电势组成。
(1) 接触电动势
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同,当两种不同的金属导体接触时,在接触面上就会发生电子扩散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区的温度成正比。设导体A和B的自由电子密度为NA和NB,且有NA 》 NB,电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电,导体B则因获得电子而带负电,在接触面形成电场。这个电场阻碍了电子继续扩散,达到动态平衡时,在接触区形成一个稳定的电位差,即接触电动势。
(2) 温差电势
同一导体中的,如果两端温度不同,在两端间会产生电动势,即产生单一导体的温差电动势,这是由于导体内自由电子在高温端具有较大的动能,因而向低温端扩散的结果。高温端因失去电子而带正电,低温端由于获得电子而带负电,在高低温端之间形成一个电位差。温差电动势的大小与导体的性质和两端的温差有关。
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