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什么是耐磨热电偶的塞贝克效应?
点击次数:689 发布时间:2015-04-17
 耐磨热电偶是测量高中低温耐磨环境的测量场合所设计的一种测温装置,也在近年来的迅速发展中让人们了解或应用。但使用耐磨热电偶的你知道塞贝克效应吗?
塞贝克(Seeback)效应,又称作*热电效应,它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。
1820年代初期,塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(1822——1823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁化”。
赛贝克的实验仪器,加热其中一端时,指针转动,说明导线产生了磁场,其实塞贝克确实已经发现了热电效应,但他却做出了错误的解释,他认为导线周围产生磁场的原因,是温度梯度导致金属在一定方向上被磁化,而非形成了电流。科学学会认为,这种现象是因为温度梯度导致了电流,继而在导线周围产生了磁场。对于这样的解释,塞贝克十分恼火,他反驳说,科学家们的眼睛让奥斯特(电磁学的先驱)的经验给蒙住了,所以他们只会用“磁场由电流产生”的理论去解释,而想不到还有别的解释。但是,塞贝克自己却难以解释这样一个事实:如果将电路切断,温度梯度并未在导线周围产生磁场。所以,多数人都认可热电效应的观点,后来也就这样被确定下来了。
耐磨热电偶是一种感温元件,是一种仪表。它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势--热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
耐磨热电偶冷端补偿分两部分,一个是补偿导线,选用和热电偶电动势接近的材质作为补偿导线,一般用来补偿100度以下的温度,还有用热电偶电极材质相同的导体作为补偿导线,这种补偿导线的补偿温度比较高,补偿精度也比较高。补偿导线所补偿的是热电偶冷端到仪表接线端部分,仪表自身还有一个补偿系统,叫补偿器,是仪表在生产设计时就有的,是一个不平衡电桥,桥臂电阻R1=R2=R3=1欧姆,温度敏感电阻Rt在0度时=1欧姆,此时电桥平衡,没有信号输出,当温度发生变化时,Rt电阻值发生变化,桥臂不平衡,开始输出信号,实现自动补偿。
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