文档介绍：热电偶温度计的设计
田思祺
吉林建筑大学城建学院建工13-10班 130111
[摘要], 利用热电偶来测量温度的温度计,将两种不同的金属两端分别连接起来,构成一个闭合回路,一端加热一端冷却,则两个接触点之间由于温度不同,将产生电动势,导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数,所以利用这一特性制成温度计
若在温差电偶的回路中再接入一种或几种不同的金属导线,所接入的导线,对原电动势
[关键词],热电偶,温度计,固定点发,温差,电动势
一,引言
在做热电偶温度计设计这一实验中时,第一次接触到了热电偶,出于个人的兴趣,有了用热电偶设计温度计的构想,经过自己查阅书籍成功设计出该实验的测量方法。
二,实验目的
(1)了解热电偶的测量原理
(3) 学会数字电压表
三,实验仪器介绍
温差电偶装置,恒温水浴锅,数字电压表,电热杯,保温杯。
四,实验原理
(1)温差电现象
如图所示,如果把两种不同材料的导体连成回路,并使两连接点处于不同温度,则回路中就产生电动势。这种现象称为塞贝克效应,这种电动势两连接点的温度及两材料性质有关,所以称为温差电动势,并且依其产生的机理不同,一种称为汤姆孙电动势。金属导线两端如果温度不同,高温端的自由电子好像气体一样向低温端扩散,并在低温端堆积起来,从而在导线内部形成电场。由电子热扩散不平衡建立的电场反过来有阻碍不平衡热扩散的进行,最终达到动态平衡,使导线两端形成稳定的电势差。若把同种材料的金属导线两端连接起来,并把接点置于不同的温度中两短道线形成的闭合回路内将建立起相等而相反的两个电动势,互相抵消。若把两种不同材料的金属导线连接形成闭合回路,两个汤姆孙电势不相等,则会形成电动势,温差越大形成的电动势也越大。另一种称为波尔贴电动势,两种不同材料的金属链接起来,由于接触面两侧金属内自由电子浓度不同电子将从浓度大的一侧向浓度小的一侧扩散,在接触面间接形成电场从而在两种金
属间形成电势差。显然两种金属连成回路,并把接点置于相同温度中,两接触面间将建立起相等而相反的电动势,合成电动势为零。只有两接点温度不同,才会形成电势,而且温差愈大形成的电动势也越大。
(2)温差电偶
把两种不同的金属或不同成分的合金两端彼此焊接成一闭合回路,如图称为温差电偶。
E=a+bt,式中,a取决于参考点温度,b称为温差系数,其大小决定了组成电偶材料的性质
(3)温差电偶的定标与测温
利用温差电偶测