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1、热电偶工作原理热电偶工作原理(热电效应) 热电效应 将两种不问成分的导体组成一个闭合问路，如图1所不。当闭合回路的两个接点分 别置于不同温度场个时，回路中将产生一个电动势。该电动势的方向利大小与导体的材料及 两接点的温度有关、这种现象被称为热电效应，两种导体组成的问路被杨；为热电偶，这两种导 体被称：勿热电极，产生的电动势则被称为热电动势。热电偶的两个作端分别被称为热端和 冷端。 热电佃产生的热电动势由两部分电动势织成：一部分是两种导体的接触电动势tS一部分 是单一导体的温差屯动势。 下面以导体为例说明热电动势的产生。 (一)接触电动势 当A和B两种不同材料的导体接触时，由于两者内部单位体积的
2、自由屯子数日不同(即 电子密度不同，分别用NH和VB表示)，因此，电子在两个方网L9版的速率就不一样。设 NHN M，则导体A扩散到导体。的电子数要比导体B 9”散到导体A的屯子数多。所以导体 A失去电子带正电荷，而导体B得到屯子带负电荷。于是、齐A、B两导体的接触界面上使形 成了一个由A到B的屯场。该电场的方向与6，散进行的方向相反，PR碍扩散作用的继续进 行。当扩散作用与阻碍扩散的作用相等时，即白导体A扩散到导体D的白内电子数与在电场 作用下白导体B扩散到导体钽电容八的自由电子数相等时，导体便处于一种动念平衡状态。在这种 状态下，八与B两导体的接触处就产生丁电伦差，我们称之为接触电动势。其
3、大小刘用下式 可见，接触电动势的大小与接点处温度高低和导体的电子密度有关。湿度越高，接触电动 势越：大；两种导体电子密度的比值越大，镀触电动势越大。 (二温差电动势 对于导体八或B，若将其两端分别置于不同的温度场、20中(fJu)，则在导体内部，热端 的白电子具有较大的动能闲此间冷端移动，从而使热端失去电子带严屯衬，冷端得到电子 带负电荷。这样，住导体的端便广：生了一个由热端指向冷端的静电场。该电场阻止电荷的进 一步扩展。这样，导体两端便产生了电位差，将该电位差称为温差电动势，其表达式为： (三)电偶回路的总电动势 将导体A和B首尾相接组成问路。如果导体 A的电子密度大于斯麦迪电子导体B的电子密度，且两接点的 温度不相等，则在热电俏回路中存在着4个电动势， 即2个接触电动势和2个温差电动势。图112历 尔为热屯偶回路的电动势。 热电偶问路的总电动势力： 这一关系式在实际测温个得到了广泛应用。因为冷端温度。恒定，热电偶产生的热屯动 势只与热端的温度有关，即一定的温度对应一定的热电动势，石测得热电动势，便gJ知热端的 温度2了。 用实验方法求取这个函数关系时，通常令6o，然后在不同的温差(fq)情况 下，精确地侧走出凹路总热电动势，并将所测得的结果列成表格(称为热电偶分皮表)，供使用时布阅。cjmc%ddz
