Исследование теории и задач по теме «Тепловые явления»
Термоэлектрические термометры
жүктеу/скачать 1.41 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4. Термометры сопротивления
| 3. Термоэлектрические термометры
Измерение температуры термоэлектрическими термометрами основано на использовании термоэлектрического эффекта (эффекта Зеебека, 1821), заключающегося в генерировании термоэлектродвижущей силы (или термо-ЭДС), возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи. Если цепь состоит из двух разнородных материалов, то она называется термопарой, а места соединения проводников – спаями. Один из спаев термопары находится при постоянной температуре (в лабораторных условиях – при температуре тающего льда) и называется холодным спаем. Второй, так называемый горячий спай, погружен в среду, температуру которой надо измерить. Один из термоэлектродов разрезается и к его концам подсоединяется измерительный прибор. При этом температура концов должна быть одинаковой. Если температура спаев различна, то в цепи будет протекать постоянный ток. Электродвижущая сила, вызывающая этот ток, называется термо-ЭДС, зависит только от материала термоэлектродов и разности температур. E=α (T2-T1) , где α – коэффициент пропорциональности (коэффициент Зеебека). Таким образом, зная температуру одного спая (обычно ее поддерживают равной 0 °С, совмещая точку отсчета с температурной шкалой Цельсия), можно однозначно по напряжению определить неизвестную температуру другого спая. 4. Термометры сопротивления Принцип действия термометров сопротивления (преобразователей сопротивления) основан на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры. Число носителей тока – электронов проводимости – в металлах очень велико и не зависит от температуры. При увеличении температуры возрастает рассеяние электронов на неоднородностях кристаллической решетки, обусловленное увеличением тепловых колебаний ионов около своих положений равновесия. Вследствие этого электрическое сопротивление увеличивается с увеличением температуры. Статистическая характеристика термометров сопротивления может быть записана в виде формулы R = R0[1+α(t - t0)], где α – температурный коэффициент сопротивления, Ом/°С; R0 – сопротивление термометра при температуре t0, Ом; R – сопротивление термометра при температуре t, Ом. Термометры сопротивления широко применяются для измерения температур в интервале (–260)…850 °С, кратковременно они могут быть использованы для измерения температур до 1000 °С. Достоинствами термометров сопротивления являются: – высокая точность измерения температуры; – возможность выпуска измерительных приборов к термометрам сопротивления на любой температурный интервал; – возможность присоединения нескольких термометров сопротивления к одному измерительному прибору. К недостаткам можно отнести потребность в постоянном источнике тока. жүктеу/скачать 1.41 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|