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熱電偶的工作原理與測(cè)溫原理

2024-12-16 [852]
  熱電偶的工作原理與測(cè)溫原理是基于熱電效應(yīng)的物理現(xiàn)象。以下是對(duì)這兩個(gè)原理的簡要闡述:
  熱電偶的工作原理主要依賴于兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的熱電效應(yīng)。當(dāng)這兩種材料組成一個(gè)回路,并且其兩端相互連接時(shí),如果兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同,回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。具體來說,熱電偶是由兩種不同的金屬材料一端焊接而成,焊接的一端稱為測(cè)量端,未焊接的一端稱為參考端。當(dāng)測(cè)量端與參考端存在溫度差時(shí),就會(huì)在回路中產(chǎn)生熱電勢(shì),形成熱電流。
  而熱電偶的測(cè)溫原理則是利用熱電勢(shì)與溫度之間的固定函數(shù)關(guān)系。在熱電偶中,熱電勢(shì)是接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)共同作用的結(jié)果。接觸電勢(shì)是由于兩種不同導(dǎo)體的電子密度不同,在接點(diǎn)處發(fā)生電子擴(kuò)散而形成的電動(dòng)勢(shì),它只與導(dǎo)體的性質(zhì)和接點(diǎn)處溫度有關(guān)。溫差電勢(shì)則是同一根導(dǎo)體中電子從高溫端向低溫端移動(dòng)而引起的電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于給定的熱電偶,如果參考端溫度恒定不變,那么熱電勢(shì)的大小就只與測(cè)量端的溫度有關(guān),且熱電勢(shì)和溫度之間存在一固定的函數(shù)關(guān)系。因此,通過測(cè)量熱電勢(shì)的大小,就可以推算出測(cè)量端的溫度,從而達(dá)到測(cè)溫的目的。
  綜上所述,熱電偶通過利用熱電效應(yīng)和熱電勢(shì)與溫度之間的固定函數(shù)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的精確測(cè)量。
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