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什么是耐磨熱電偶的塞貝克效應(yīng)？
閱讀：907 發(fā)布時(shí)間：2015-4-17
耐磨熱電偶是測(cè)量高中低溫耐磨環(huán)境的測(cè)量場(chǎng)合所設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置，也在近年來(lái)的迅速發(fā)展中讓人們了解或應(yīng)用。但使用耐磨熱電偶的你知道塞貝克效應(yīng)嗎?
塞貝克(Seeback)效應(yīng)，又稱(chēng)作*熱電效應(yīng)，它是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。
1820年代初期，塞貝克通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法研究了電流與熱的關(guān)系。1821年，塞貝克將兩種不同的金屬導(dǎo)線連接在一起，構(gòu)成一個(gè)電流回路。他將兩條導(dǎo)線首尾相連形成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，他突然發(fā)現(xiàn)，如果把其中的一個(gè)結(jié)加熱到很高的溫度而另一個(gè)結(jié)保持低溫的話，電路周?chē)嬖诖艌?chǎng)。他實(shí)在不敢相信，熱量施加于兩種金屬構(gòu)成的一個(gè)結(jié)時(shí)會(huì)有電流產(chǎn)生，這只能用熱磁電流或熱磁現(xiàn)象來(lái)解釋他的發(fā)現(xiàn)。在接下來(lái)的兩年里時(shí)間(1822——1823)，塞貝克將他的持續(xù)觀察報(bào)告給普魯士科學(xué)學(xué)會(huì)，把這一發(fā)現(xiàn)描述為“溫差導(dǎo)致的金屬磁化”。
賽貝克的實(shí)驗(yàn)儀器，加熱其中一端時(shí)，指針轉(zhuǎn)動(dòng)，說(shuō)明導(dǎo)線產(chǎn)生了磁場(chǎng)，其實(shí)塞貝克確實(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了熱電效應(yīng)，但他卻做出了錯(cuò)誤的解釋?zhuān)J(rèn)為導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的原因，是溫度梯度導(dǎo)致金屬在一定方向上被磁化，而非形成了電流。科學(xué)學(xué)會(huì)認(rèn)為，這種現(xiàn)象是因?yàn)闇囟忍荻葘?dǎo)致了電流，繼而在導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生了磁場(chǎng)。對(duì)于這樣的解釋?zhuān)惪耸謵阑?，他反駁說(shuō)，科學(xué)家們的眼睛讓奧斯特(電磁學(xué)的)的經(jīng)驗(yàn)給蒙住了，所以他們只會(huì)用“磁場(chǎng)由電流產(chǎn)生”的理論去解釋?zhuān)氩坏竭€有別的解釋。但是，塞貝克自己卻難以解釋這樣一個(gè)事實(shí)：如果將電路切斷，溫度梯度并未在導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)。所以，多數(shù)人都認(rèn)可熱電效應(yīng)的觀點(diǎn)，后來(lái)也就這樣被確定下來(lái)了。
耐磨熱電偶是一種感溫元件，是一種儀表。它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)--熱電動(dòng)勢(shì)，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。
耐磨熱電偶冷端補(bǔ)償分兩部分，一個(gè)是補(bǔ)償導(dǎo)線，選用和熱電偶電動(dòng)勢(shì)接近的材質(zhì)作為補(bǔ)償導(dǎo)線，一般用來(lái)補(bǔ)償100度以下的溫度，還有用熱電偶電極材質(zhì)相同的導(dǎo)體作為補(bǔ)償導(dǎo)線，這種補(bǔ)償導(dǎo)線的補(bǔ)償溫度比較高，補(bǔ)償精度也比較高。補(bǔ)償導(dǎo)線所補(bǔ)償?shù)氖菬犭娕祭涠说絻x表接線端部分，儀表自身還有一個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)，叫補(bǔ)償器，是儀表在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)就有的，是一個(gè)不平衡電橋，橋臂電阻R1=R2=R3=1歐姆，溫度敏感電阻Rt在0度時(shí)=1歐姆，此時(shí)電橋平衡，沒(méi)有信號(hào)輸出，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，Rt電阻值發(fā)生變化，橋臂不平衡，開(kāi)始輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。