ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термоэлектрические явлеИзмерение термоэлектрических параметров материалов из "Неразрушающий контроль Т5 Кн1" В качестве измерительных цепей в емкостных преобразователях применяются делители напряжения, мостовые схемы, колебательные контуры и автогенераторы. Поскольку сигналы, снимаемые с емкостных преобразователей, малы, то измерительные цепи обязательно содержат усилители. [c.596] Емкостные преобразователи в цепь делителя напряжения включаются редко, так как зависимости их выходных параметров от измеряемых величин обычно нелинейны. Кроме того, схема делителя напряжения имеет нелинейную функцию преобразования. [c.596] Измерительные мостовые схемы применяются, как правило, на низких частотах. Обычно емкостные преобразователи имеют небольшую рабочую емкость, поэтому их сопротивление на указанных частотах велико. Это затрудняет реализацию мостовой схемы измерения. [c.596] Основной трудностью построения измерительных цепей является защита их от наводок. Для этих целей как сами преобразователи, так и все соединительные линии тщательно экранируются, что, однако, при неудачном выборе точки присоединения экрана может вызвать падение чувствительности преобразователя и привести к образованию паразитных контуров. [c.597] К термоэлектрическим явлениям принято относить группу физических явлений (Зеебека, Пельтье и Томсона), обусловленных существованием взаимосвязи между тепловыми и электрическими процессами в проводящих материапах. [c.598] Введение понятия термоэлектрической способности каждого из проводящих материалов позволяет определить термоэлектрическую способность пары находящихся в контакте материалов как разность термоэлектрических способностей каждого из них = S -S . В табл. 9.2 приведены значения термоЭДС различных материалов относительно платины. [c.600] Примечание. Температура свободных концов термопары 273 К. Положительный знак термоЭДС металла соответствует току через спай термопары, идущему от платины к этому металлу. [c.602] Абсолютное значение Рп зависит от величины тока и не зависит от его направления. Поэтому при изменении направления тока величина поглощаемой цепью мощности изменяется на 2Рп- Это обстоятельство позволяет определять мощность Рп экспериментально. Мощность Рп не зависит от сопротивления спая проводников, а определяется лищь природой материалов этих проводников, т.е. абсолютным коэффициентом Пельтье для каждого из них Ylab = Пд - П. Абсолютные коэффициенты Пельтье можно определить так же, как и термоэлектрические способности отдельных материалов, используя стандартные проводники. [c.603] Различают абсолютные коэффициенты Пельтье П и П ,. П, - это коэффициент, определение которого должно проводиться в изотермических условиях температура исследуемого спая должна быть одинаковой при прямом и обратном направлениях тока). Постоянство температуры следует обеспечивать при постоянном отношении плотностей электрического тока и теплового потока, что связано с дополнительными экспериментальными трудностями. Гораздо проще осуществляется измерение коэффициента Пельтье (Пг), при определении которого должны выполняться изоэлектрические условия напряжение на спае должно быть одинаковым при обоих направлениях тока). Измерение коэффициента П , предпочтительнее, чем измерение термоэлектрической способности S, так как величина П стремится к постоянному значению по мере приближения температуры к абсолютному нулю, тогда как величина S при тех же условиях стремится к нулю. Кроме того, по чисто практическим причинам измерение коэффициента П при низких температурах оказывается более точным. В дальнейщем, употребляя символ П при обозначении коэффициента Пельтье, будем иметь в виду величину П ,. [c.603] Особенностью эффекта Томсона является то, что, в отличие от явлений Зеебека и Пельтье, наблюдаемых лишь для двух разнородных проводников, он относится к одному однородному проводнику, поэтому коэффициент ц для любого проводника может быть определен независимо. Однако ЭДС Томсона и дополнительная тепловая мощность настолько малы, что в практических расчетах ими обычно пренебрегают. [c.603] Если известна зависимость коэффициента Томсона от температуры, то, пользуясь соотношениями Кельвина, можно рассчитать термоэлектрическую способность материала 8 и его абсолютный коэффициент Пельтье П. [c.604] Количественными характеристиками термоэлектрических свойств материалов являются основные термоэлектрические параметры термоэлектрическая способность материала 5, коэффициенты Пельтье П и Томсона ц. Наряду с этими величинами существуют и другие термоэлектрические параметры, представляющие практический интерес, которые, хотя и не дают дополнительной информации, но иногда могут быть измерены легче, чем основные. К таким параметрам относится, например, коэффициент П , или величина, обратная ему = 1/П . [c.604] Следовательно, нет оснований для предпочтительного отношения к какому-либо одному термоэлектрическому параметру для получения информации о характеристиках твердого тела (например, о его зонной структуре). Однако измерение каждого из них удобнее проводить в определенных температурных интервалах. [c.604] Эффект Томсона относится непосредственно к одному однородному проводнику, а соотношения Кельвина позволяют по температурной зависимости коэффициента Томсона рассчитать остальные термоэлектрические параметры материала проводника, поэтому наиболее целесообразным представляется измерение именно коэффициентов Томсона. Однако эта задача, особенно в области очень низких температур, является сложной. [c.604] Вернуться к основной статье