Измерение температуры с помощью термопар

Скачать в pdf «Измерение температуры с помощью термопар»




Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «Военмех»


Бабук В.А.


ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ С ПОМОЩЬЮ ТЕРМОПАР

Методическое руководство по курсу «Физические основы получения

информации»


Санкт-Петербург


2007


Стр.


1.    Принципы измерения температуры……………………………………….4


2.    Измерительная система…………………………………………………….6


2.1.    Характеристики термопар………………………………………………7


2.2.    Характеристики приемно-регистрирующей аппаратуры……………..9


3.    Методическая погрешность измерения…………………………………..10


4.    Инструментальная погрешность измерения……………………………..11


Термоэлектрический термометр (термопара) представляет собой два проводника (термоэлектрода), изготовленных из различных материалов, места соединения которых (спаи) находятся при различных температурах (рис. 1). В соответствие с эффектом Зеебека (1821 г.) в замкнутом контуре протекает электрический ток, величина которого зависит от разницы температур спаев. Температура одного из спаев (холодного) поддерживается постоянной, в этом случае сила тока является функцией температуры другого (рабочего) спая.

Т2


Рис. 1. Схема термопары.


Зависимость электродвижущей силы термопары (термоэлектродвижущей силы — т.э.д.с.) от ее характеристик и разницы температур спаев определяется при использовании эффектов Пельтье (1834 г.) и Томсона (1847 г.).


Эффект Зеебека заключается в увеличении или уменьшении кинетической энергии электронов при переходе из одного термоэлектрода в другой. Следствием данного эффекта является либо нагревание, либо охлаждение в местах контакта. Тепловые потоки, возникающие вследствие реализации указанных эффектов пропорциональны силе тока.


Qp=Pl    (1.1)


где:


P — коэффициент Пельтье, зависящий от материала термоэлектродов и температур спаев;


I — сила тока.


Эффект Томсона заключается в выделении или поглощении тепла при протекании тока в случае наличия разности температур в термоэлектродах. Тепловой поток, возникающий при реализации данного эффекта, определяется следующим образом:


QT= aIAT


(1.2)


4


где:

Скачать в pdf «Измерение температуры с помощью термопар»