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[交流]
【交流】关于温差电动势的注记
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关于温差电动势的注记 陈昭栋 (西南科技大学 四川 绵阳 621002) 当两种金属接成闭合回路,并在两个接头处保持不同的温度时,回路中有电流产生.这说明:两种金属接头处有温度差就产生了电动势.这种现象称为塞贝克效应,这种电动势称为温差电动势.它是一种温差电现象. 温差电现象可以用接触电势差和经典电子理论来解释. 关于温差电现象,有很多重要的应用:例如:温差电池,温差电偶温度计,温差电堆,温差电偶电流计等等 关于温差电动势,有各种不同的记述方法.例如: 一,标准化温差电偶,在100摄氏度时的温差电动势(mV): 铂铑1-铂 LB-3 0.643 铂铑3-铂铑6 LL-2 0.034 镍铬-镍硅 EU-2 4.10 镍铬-考铜 EA-2 6.95 铜-康铜 CK 4.26 这种表达,给出了在100摄氏度时,几种常用温差电偶的温差电动势的数值.它仅存摄氏100度附近的小范围内适用.不能推广应用到其它的温度区间.在使用时,应该特别加以注意.因此,这只是一种粗略的表达. 二.标准化温差电偶的温差电动势-温度(E-t)多项式 1, 铂铑1-铂 LB-3 测温范围:630.74-1064.43摄氏度 (uV) 2, 铂铑3-铂铑6 LL-2 测量范围:1064.43-1665摄氏度 (uV) 3, 镍铬-镍硅 EU-2 测量范围: 0~1372摄氏度 b0=-18.533063273 b1=38.918344612 b2=0.016645154356 4, 镍铬-考铜 EA-2 测量范围:0~1000摄氏度 (uV) 5, 铜-康铜 CK (uV) . 这种表达,是用实验测量方法,获得大量数据的基础上,经分析拟合得到的经验公式.这一组公式有很高的可靠性和数值的准确性.在实验的温度区间,都可以使用.但也应该注意,一般不能推广应用到别的温差电偶,也不能在实验温度范围外使用. 三,塞贝克系数 根据实验,设温差电偶的冷端温度保持在 ,热端的温度为 ,则温差电动势与温度的关系为 (1) 式中, 为与金属A,B的温差电动势有关的特征常数,称为塞贝克系数或温差电常数. 常用金属的塞贝克系数见下表. 常用金属的塞贝克系数 金 属 0.000a (V/K) 0.0000b (V/K) 测温范围 铋 -43.688 -46.47 -200~100 康铜(60Cu 40Ni) -38.105 -8.88 0~400 铜 2.76 1.22 0-100 金 2.90 0.68 -200-125 铁(软) 16.65 -2.966 -230-100 锰铜(84Cu 12Mn 4Ni) 1.366 0.083 0-100 汞 -8,8103 -3.333 0-200 钼 5.892 4.334 0-100 镍 -19.067 -3.022 0-200 银 2.50 1.15 0-100 钨 1.594 3.41 0-100 铂-铱合金 85Pt 15Ir 14.086 1.06 0-1200 90Pt 10Ir 13.208 0.75 铂-铑合金 85Pt 15Rh 6.69 1.07 0-1700 90Pt 10Rh 7.014 0.64 (相对于铂) 应当注意:表中a,b是相对于铅的塞贝克系数.任意两金属的塞贝克系数则为上表两金属的系数差,即有 aAB=aA-aB .bAB=bA-bB 任意两金属的塞贝克系数计算出来后,代入(1)式,即可以得到不同温度时的温差电动势. 这种方法给出的数据,具有简洁普适的特点.但是,数据对不同温区的准确性,也许不如多项式给出的高. |
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