La funkcia principo de la elektronika termometro

La termoelektra termometro uzas termoparon kiel la mezuran temperaturelementon por mezuri la termoelektromotivan forton egalrilatantan al la temperaturo kaj la temperaturvaloro estas montrita per la metro. Ĝi estas vaste uzata por mezuri la temperaturon en la gamo de -200 ℃ ~ 1300 ℃, kaj sub specialaj cirkonstancoj, ĝi povas mezuri la altan temperaturon de 2800 ℃ aŭ la malaltan temperaturon de 4K. Ĝi havas la karakterizaĵojn de simpla strukturo, malalta prezo, alta precizeco kaj larĝa temperaturo-mezura gamo. Ĉar la termoparo transformas temperaturon en elektron por detekti ĝin, konvenas mezuri kaj regi temperaturon, kaj plifortigi kaj transformi temperaturajn signalojn. Ĝi taŭgas por longdistanca mezurado kaj aŭtomata kontrolo. En la kontaktotemperatura mezurmetodo, la apliko de termoelektraj termometroj estas la plej ofta.

DS-1
(1) Principo de mezurado de termopara temperaturo
La principo de mezurado de termopara temperaturo baziĝas sur la termoelektra efiko.
Konekti la konduktilojn A kaj B de du malsamaj materialoj en serio en fermitan buklon. Kiam la temperaturo de la du kontaktoj 1 kaj 2 estas malsama, se T> T0, termoelektromotiva forto estos generita en la buklo, kaj estos certa kvanto en la buklo. Grandaj kaj malgrandaj fluoj, ĉi tiu fenomeno nomiĝas piroelektra efiko. Ĉi tiu elektromotiva forto estas la konata "termoelektromotiva forto de Seebeck", nomata "termoelektromotiva forto", nomata EAB, kaj kondukiloj A kaj B nomiĝas termoelektrodoj. Kontakto 1 kutime estas veldita kune, kaj ĝi estas metita en la mezuran temperaturan lokon por senti la mezuritan temperaturon dum mezurado, do ĝi nomiĝas mezura fino (aŭ varma fino de la labora fino). La krucvojo 2 postulas konstantan temperaturon, kiu nomiĝas la referenca krucvojo (aŭ malvarma krucvojo). Sensilo, kiu kombinas du kondukilojn kaj konvertas temperaturon en termoelektromotivan forton, nomiĝas termoparo.

La termoelektromotiva forto konsistas el la kontakta potencialo de du kondukiloj (Peltier-potencialo) kaj la temperaturdiferenca potencialo de ununura kondukilo (Thomson-potencialo). La grando de la termoelektromotiva forto rilatas al la ecoj de la du konduktaj materialoj kaj la kuniĝa temperaturo.
La elektrona denseco ene de la konduktilo estas malsama. Kiam du konduktiloj A kaj B kun malsamaj elektronaj densecoj estas en kontakto, elektrona disvastigo okazas sur la kontakta surfaco, kaj la elektronoj fluas de la konduktilo kun alta elektrona denseco al la konduktoro kun malalta denseco. La rapideco de elektrona disvastigo rilatas al la elektrona denseco de la du kondukiloj kaj estas proporcia al la temperaturo de la kontakta areo. Supozante ke la liberaj elektronaj densecoj de kondukiloj A kaj B estas NA kaj NB, kaj NA> NB, kiel rezulto de elektrona disvastigo, konduktoro A perdas elektronojn kaj pozitive ŝarĝas, dum kondukilo B akiras elektronojn kaj iĝas negative ŝargita, formante elektran kampo sur la kontakta surfaco. Ĉi tiu elektra kampo malhelpas la disvastigon de elektronoj, kaj kiam dinamika ekvilibro atingiĝas, stabila potenciala diferenco formiĝas en la kontakta areo, tio estas la kontakta potencialo, kies amplekso estas

(8.2-2)

Kie la konstanto de k – Boltzmann, k = 1,38 × 10-23J / K;
e – la kvanto de elektrona ŝarĝo, e = 1,6 × 10-19 C;
T – La temperaturo ĉe la kontaktopunkto, K;
NA, NB– estas la liberaj elektronaj densecoj de kondukiloj A kaj B, respektive.
La elektromotiva forto generita de la temperatura diferenco inter la du finoj de la konduktilo nomiĝas termoelektra potencialo. Pro la temperatora gradiento la energidistribuo de la elektronoj ŝanĝiĝas. La alta temperatura fino (T) elektronoj disvastiĝos al la malalta temperatura fino (T0), igante la altan temperaturan finon esti pozitive ŝargita pro la perdo de elektronoj, kaj la malalta temperatura fino esti negative ŝargita pro elektronoj. Sekve, potenciala diferenco ankaŭ generiĝas ĉe la du finoj de la sama kondukilo kaj malebligas, ke elektronoj disvastiĝas de la alta temperaturo al la malalta temperaturo. Tiam la elektronoj disvastiĝas por formi dinamikan ekvilibron. La potenciala diferenco establita tiutempe nomiĝas termoelektra potencialo aŭ Thomson-potencialo, kiu rilatas al temperaturo For

(8.2-3)

JDB-23 (2)

En la formulo, σ estas la koeficiento de Thomson, kiu reprezentas la elektromotivan forton valoron generitan per temperatura diferenco de 1 ° C, kaj ĝia grando rilatas al la materialaj ecoj kaj la temperaturo ĉe ambaŭ finoj.
La termopara fermita cirkvito kunmetita de kondukiloj A kaj B havas du kontaktajn potencialojn eAB (T) kaj eAB (T0) ĉe la du kontaktoj, kaj ĉar T> T0, ekzistas ankaŭ termoelektra potencialo en ĉiu el kondukiloj A kaj B. Tial, la totala termika elektromova forto EAB (T, T0) de la fermita buklo devas esti la algebra sumo de la kontakta elektromotiva forto kaj la temperaturdiferenca elektra potencialo, nome:

(8.2-4)

Por la elektita termoparo, kiam la referenca temperaturo estas konstanta, la totala termoelektromotiva forto fariĝas unu-valora funkcio de la mezura fina temperaturo T, tio estas EAB (T, T0) = f (T). Ĉi tio estas la baza principo de termoparo mezuranta temperaturon.


Afiŝa tempo: Jun-11-2021