Ang prinsipyo sa pagtrabaho sa electronic thermometer

Ang thermoelectric thermometer naggamit usa ka thermocouple ingon ang elemento sa pagsukod sa temperatura aron masukod ang pwersa nga thermoelectromotive nga katugbang sa temperatura ug ang kantidad sa temperatura gipakita sa metro. Kini kaylap nga gigamit aron masukod ang temperatura sa sukod sa -200 ℃ ~ 1300 ℃, ug sa ilalum sa mga espesyal nga kahimtang, masukod niini ang taas nga temperatura nga 2800 ℃ o ang mubu nga temperatura sa 4K. Adunay kini mga kinaiya sa yano nga istraktura, mubu ang presyo, taas nga katukma, ug lapad nga sukod sa pagsukod sa temperatura. Tungod kay gibag-o sa thermocouple ang temperatura sa elektrisidad alang sa pagkakita, dali nga sukdon ug pugngan ang temperatura, ug aron padakoon ug baylohan ang mga signal sa temperatura. Kini angay alang sa pagsukod sa layo nga distansya ug awtomatikong pagpugong. Sa pamaagi sa pagsukol sa temperatura sa kontak, ang paggamit sa mga thermoelectric thermometers mao ang kasagaran.

DS-1
(1) Baruganan sa pagsukat sa temperatura nga thermocouple
Ang prinsipyo sa pagsukod sa temperatura nga thermocouple gibase sa thermoelectric nga epekto.
Ikonektar ang mga conductor A ug B sa duha nga magkalainlain nga mga materyal sa serye sa usa ka sirado nga loop. Kung ang temperatura sa duha nga kontak 1 ug 2 managlahi, kung ang T> T0, usa ka pwersa nga thermoelectromotive ang himuon sa loop, ug adunay piho nga kantidad sa loop. Dagko ug gagmay nga sulog, kini nga panghitabo gitawag nga pyroelectric effect. Ang kini nga pwersa sa electromotive mao ang bantog nga "Seebeck thermoelectromotive force", nga gitawag nga "thermoelectromotive force", nga gipakita nga EAB, ug ang conductor A ug B gitawag nga thermoelectrodes. Ang kontak sa 1 sagad nga gihiusa nga welding, ug gibutang kini sa lugar nga pagsukol sa temperatura aron mabati ang gisukud nga temperatura sa panahon sa pagsukol, mao nga gitawag kini nga katapusan sa pagsukod (o init nga katapusan sa nagtapos nga bahin) Ang junction 2 nanginahanglan usa ka makanunayon nga temperatura, nga gitawag nga reference junction (o bugnaw nga junction). Ang usa ka sensor nga naghiusa sa duha nga conductor ug gibag-o ang temperatura sa thermoelectromotive force nga gitawag nga thermocouple.

Ang pwersa nga thermoelectromotive gilangkuban sa potensyal sa pagkontak sa duha nga conductor (potensyal nga Peltier) ug potensyal nga kalainan sa temperatura sa us aka conductor (potensyal nga Thomson). Ang kadako sa pwersa sa thermoelectromotive adunay kalabotan sa mga kabtangan sa duha nga materyales sa conductor ug temperatura sa junction.
Ang kadaghan sa electron sa sulud sa konduktor lahi. Kung adunay pagkontak ang duha nga conductor A ug B nga adunay lainlaing mga densidad sa electron, ang electron diffusion mahitabo sa nawong sa kontak, ug ang mga electron nagaagay gikan sa conductor nga adunay taas nga electron density sa conductor nga adunay low density. Ang gikusgon sa electron diffusion adunay kalabotan sa electron density sa duha nga conductor ug proporsyonal sa temperatura sa lugar nga kontak. Giisip nga ang mga libre nga electron densities sa conductor A ug B mao ang NA ug NB, ug NA> NB, nga sangputanan sa electron diffusion, ang conductor A nawad-an og mga electron ug positibo nga nag-charge, samtang ang conductor B nakakuha og mga electron ug negatibo nga nag-charge, naghimo og electric uma sa ibabaw nga kontak. Kini nga uma sa kuryente nakababag sa pagsabwag sa mga electron, ug kung maabut ang dinamikong katimbangan, adunay usa ka lig-on nga potensyal nga kalainan sa lugar nga gikontak, kana mao ang potensyal sa pagkontak, nga ang kadako

(8.2-2)

Kung diin ang kanunay nga k – Boltzmann, k = 1.38 × 10-23J / K;
e – ang kantidad nga bayad sa electron, e = 1.6 × 10-19 C;
T – Ang temperatura sa contact point, K;
Ang NA, NB– mao ang libre nga electron densities sa mga conductor A ug B, matag usa.
Ang pwersa sa electromotive nga nahimo sa kalainan sa temperatura taliwala sa duha nga tumoy sa konduktor gitawag nga potensyal nga thermoelectric. Tungod sa gradient sa temperatura, ang pag-apod-apod sa enerhiya sa mga electron nausab. Ang mga electron nga taas nga temperatura (T) magkatag sa ubos nga temperatura nga katapusan (T0), hinungdan nga ang taas nga temperatura nga katapusan positibo nga napahamtang tungod sa pagkawala sa mga electron, ug ang ubos nga temperatura nga katapusan nga negatibo nga gisugo tungod sa mga electron. Busa, ang usa ka potensyal nga kalainan gihimo usab sa duha ka tumoy sa parehas nga konduktor ug gipugngan ang mga electron gikan sa pagkaylap gikan sa taas nga temperatura nga katapusan hangtod sa ubos nga temperatura. Pagkahuman nagkatag ang mga electron aron makahimo usa ka dinamikong panimbang. Ang potensyal nga kalainan nga gitukod sa kini nga oras gitawag nga thermoelectric potensyal o Thomson potensyal, nga adunay kalabotan sa temperatura Alang

(8.2-3)

JDB-23 (2)

Sa pormula, ang σ mao ang coefficient sa Thomson, nga nagrepresentar sa kantidad nga electromotive force nga napatungha sa usa ka kalainan sa temperatura nga 1 ° C, ug ang kadako niini adunay kalabotan sa mga materyal nga kabtangan ug ang temperatura sa duha nga tumoy.
Ang thermocouple closed circuit nga gilangkuban sa conductor A ug B adunay duha nga potensyal sa pagkontak eAB (T) ug eAB (T0) sa duha nga kontak, ug tungod kay ang T> T0, adunay usab potensyal nga thermoelectric sa matag conductor nga A ug B. Busa, ang kinatibuk-ang pwersa sa electromotive nga kainit nga EAB (T, T0) sa sirado nga loop kinahanglan mao ang kantidad nga algebraic sa pagkontak sa pwersa sa electromotive ug ang temperatura nga lainlain nga potensyal sa kuryente, sama sa:

(8.2-4)

Alang sa napili nga thermocouple, kung ang temperatura sa pakigsulti kanunay, ang kinatibuk-ang pwersa nga thermoelectromotive nahimo nga usa ka gihatagan hinungdanon nga pagsukod sa temperatura sa terminal T, kana mao ang EAB (T, T0) = f (T) Kini ang sukaranan nga prinsipyo sa thermocouple nga pagsukod sa temperatura.


Oras sa pag-post: Hun-11-2021