Τύποι και αρχές λειτουργίας των θερμοστοιχείων

Τύποι θερμοστοιχείων

Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα θερμοστοιχεία μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τυπικά θερμοστοιχεία και μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Το λεγόμενο πρότυπο θερμοστοιχείο αναφέρεται σε ένα θερμοστοιχείο του οποίου το εθνικό πρότυπο ορίζει τη σχέση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της θερμοκρασίας του, το επιτρεπόμενο σφάλμα και έχει ενοποιημένη τυποποιημένη κλίμακα. Έχει ένα αντίστοιχο όργανο εμφάνισης για επιλογή. Τα μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία δεν είναι τόσο καλά όσο τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία όσον αφορά το εύρος χρήσης ή την τάξη μεγέθους και γενικά δεν έχουν ενοποιημένη κλίμακα. Χρησιμοποιούνται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις. Τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία από την 1η Ιανουαρίου 1988, η Κίνα έχει παράγει όλα τα θερμοστοιχεία και τις θερμικές αντιστάσεις σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα της IEC και ορίστηκε επτά τυποποιημένα θερμοστοιχεία, S, B, E, K, R, J και T, ως ενοποιημένα σχεδιαστικά θερμοστοιχεία της Κίνας.

Αρχή λειτουργίας των τύπων θερμοστοιχείων και η αρχή λειτουργίας του θερμοστοιχείου

Όταν δύο διαφορετικοί αγωγοί και ημιαγωγοί Α και Β σχηματίζουν βρόχο και τα δύο άκρα τους συνδέονται μεταξύ τους, εφ 'όσον η θερμοκρασία στις δύο διασταυρώσεις είναι διαφορετική, το ένα άκρο έχει μια θερμοκρασία Τ, που ονομάζεται άκρο εργασίας ή ζεστό άκρο, και το άλλο άκρο έχει μια θερμοκρασία του, που ονομάζεται ελεύθερο άκρο (επίσης ονομάζεται το άκρο αναφοράς) ή το κρύο, τότε θα είναι ρεύμα στο βρόχο, αυτό είναι ότι το ηλεκτρομώριο inper in the end in the inper onop είναι το ermolecter intole δύναμη. Αυτό το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης που παράγεται λόγω διαφορετικών θερμοκρασιών ονομάζεται αποτέλεσμα Seebeck. Υπάρχουν δύο επιδράσεις που σχετίζονται με το Seebeck: Πρώτον, όταν ένα ρεύμα ρέει μέσω της σύνδεσης μεταξύ δύο διαφορετικών αγωγών, η θερμότητα απορροφάται ή απελευθερώνεται εδώ (ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος), το οποίο ονομάζεται αποτέλεσμα Peltier. Δεύτερον, όταν ένα ρεύμα ρέει μέσω ενός αγωγού με κλίση θερμοκρασίας, ο αγωγός απορροφά ή απελευθερώνει θερμότητα (ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος σε σχέση με την κλίση της θερμοκρασίας), το οποίο ονομάζεται αποτέλεσμα Thomson. Ο συνδυασμός δύο διαφορετικών αγωγών ή ημιαγωγών ονομάζεται θερμοστοιχείο. Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό EAB (T, T 0) ενός θερμοστοιχείου συντίθεται από το δυναμικό επαφής και το δυναμικό διαφοράς θερμοκρασίας. Το δυναμικό επαφής αναφέρεται στο δυναμικό που παράγεται από δύο διαφορετικούς αγωγούς ή ημιαγωγούς στο σημείο επαφής. Αυτό το δυναμικό σχετίζεται με τις ιδιότητες των δύο αγωγών ή ημιαγωγών και τη θερμοκρασία στο σημείο επαφής. Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό αναφέρεται στο δυναμικό που παράγεται από τον ίδιο αγωγό ή ημιαγωγό σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες. Αυτό το δυναμικό σχετίζεται μόνο με τις ιδιότητες του αγωγού ή του ημιαγωγού και της θερμοκρασίας στα δύο άκρα και δεν έχει καμία σχέση με το μήκος του αγωγού, το μέγεθος της διατομής και την κατανομή της θερμοκρασίας κατά μήκος του. Τόσο το δυναμικό επαφής όσο και το θερμοηλεκτρικό δυναμικό είναι δυναμικά που παράγονται από τον διαφορετικό αριθμό ηλεκτρονίων που συγκεντρώνονται στα τελικά σημεία της επαφής. Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που μετράται με θερμοστοιχεία είναι η σύνθεση των δύο. Όταν το κύκλωμα αποσυνδεθεί, υπάρχει διαφορά ηλεκτρομαγνητικής δύναμης △ V μεταξύ των σημείων αποσύνδεσης Α και Β και η πολικότητα και το μέγεθος του είναι συνεπείς με το θερμοηλεκτρικό δυναμικό στο κύκλωμα. Ορίζει επίσης ότι στο κρύο άκρο, όταν το ρεύμα ρέει από το Α έως το Β, το Α ονομάζεται θετικός πόλος και το Β ονομάζεται αρνητικός πόλος. Τα πειράματα δείχνουν ότι όταν το △ V είναι πολύ μικρό, το △ V είναι ανάλογο του △ t. Το διαφορικό θερμοηλεκτρικό δυναμικό του △ V έως △ T ορίζεται ως ο θερμοηλεκτρικός δυναμικός, γνωστός και ως συντελεστής Seebeck. Το σημάδι και το μέγεθος του συντελεστή Seebeck εξαρτώνται από τις θερμοηλεκτρικές ιδιότητες των δύο αγωγών που συνθέτουν το θερμοστοιχείο και τη διαφορά θερμοκρασίας στη διασταύρωση.