ఎలక్ట్రానిక్ థర్మామీటర్ యొక్క పని సూత్రం

థర్మోఎలెక్ట్రిక్ థర్మామీటర్ ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణమైన థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని కొలవడానికి ఉష్ణోగ్రత కొలిచే మూలకం వలె థర్మోకపుల్‌ను ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత విలువ మీటర్ ద్వారా ప్రదర్శించబడుతుంది. -200 ℃ ~ 1300 range పరిధిలో ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఇది విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ప్రత్యేక పరిస్థితులలో, ఇది 2800 of యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రతను లేదా 4K యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రతను కొలవగలదు. ఇది సాధారణ నిర్మాణం, తక్కువ ధర, అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు విస్తృత ఉష్ణోగ్రత కొలత పరిధి యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంది. థర్మోకపుల్ ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించడానికి విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రతను కొలవడం మరియు నియంత్రించడం మరియు ఉష్ణోగ్రత సంకేతాలను విస్తరించడం మరియు మార్చడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది. ఇది సుదూర కొలత మరియు ఆటోమేటిక్ నియంత్రణకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. సంప్రదింపు ఉష్ణోగ్రత కొలత పద్ధతిలో, థర్మోఎలెక్ట్రిక్ థర్మామీటర్ల అనువర్తనం సర్వసాధారణం.

DS-1
(1) థర్మోకపుల్ ఉష్ణోగ్రత కొలత సూత్రం
థర్మోకపుల్ ఉష్ణోగ్రత కొలత సూత్రం థర్మోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సిరీస్‌లోని రెండు వేర్వేరు పదార్థాల కండక్టర్లను A మరియు B ని క్లోజ్డ్ లూప్‌లోకి కనెక్ట్ చేయండి. 1 మరియు 2 అనే రెండు పరిచయాల ఉష్ణోగ్రత భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు, T> T0 అయితే, లూప్‌లో థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ ఉత్పత్తి అవుతుంది, మరియు లూప్‌లో కొంత మొత్తం ఉంటుంది. పెద్ద మరియు చిన్న ప్రవాహాలు, ఈ దృగ్విషయాన్ని పైరోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అంటారు. ఈ ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ బాగా తెలిసిన “సీబెక్ థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్”, దీనిని “థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్” గా సూచిస్తారు, దీనిని EAB గా సూచిస్తారు మరియు కండక్టర్లను A మరియు B లను థర్మోఎలెక్ట్రోడ్స్ అంటారు. కాంటాక్ట్ 1 సాధారణంగా కలిసి వెల్డింగ్ చేయబడుతుంది మరియు కొలత సమయంలో కొలిచిన ఉష్ణోగ్రతను అనుభూతి చెందడానికి ఉష్ణోగ్రత కొలత ప్రదేశంలో ఉంచబడుతుంది, కాబట్టి దీనిని కొలత ముగింపు (లేదా పని ముగింపు యొక్క వేడి ముగింపు) అంటారు. జంక్షన్ 2 కు స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రత అవసరం, దీనిని రిఫరెన్స్ జంక్షన్ (లేదా కోల్డ్ జంక్షన్) అంటారు. రెండు కండక్టర్లను కలిపి ఉష్ణోగ్రతను థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్‌గా మార్చే సెన్సార్‌ను థర్మోకపుల్ అంటారు.

థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ రెండు కండక్టర్ల (పెల్టియర్ పొటెన్షియల్) యొక్క కాంటాక్ట్ సంభావ్యత మరియు ఒకే కండక్టర్ (థామ్సన్ పొటెన్షియల్) యొక్క ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాస సంభావ్యతతో కూడి ఉంటుంది. థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ యొక్క పరిమాణం రెండు కండక్టర్ పదార్థాల లక్షణాలకు మరియు జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రతకి సంబంధించినది.
కండక్టర్ లోపల ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత భిన్నంగా ఉంటుంది. వేర్వేరు ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత కలిగిన రెండు కండక్టర్లు A మరియు B సంపర్కంలో ఉన్నప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్ వ్యాప్తి సంపర్క ఉపరితలంపై సంభవిస్తుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్లు అధిక ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత కలిగిన కండక్టర్ నుండి తక్కువ సాంద్రత కలిగిన కండక్టర్‌కు ప్రవహిస్తాయి. ఎలక్ట్రాన్ వ్యాప్తి రేటు రెండు కండక్టర్ల ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతకు సంబంధించినది మరియు సంప్రదింపు ప్రాంతం యొక్క ఉష్ణోగ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. కండక్టర్ల A మరియు B యొక్క ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతలు NA మరియు NB, మరియు NA> NB, ఎలక్ట్రాన్ వ్యాప్తి ఫలితంగా, కండక్టర్ A ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతుంది మరియు ధనాత్మకంగా చార్జ్ అవుతుంది, అయితే కండక్టర్ B ఎలక్ట్రాన్లను పొందుతుంది మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ అవుతుంది, విద్యుత్ ఏర్పడుతుంది పరిచయం ఉపరితలంపై ఫీల్డ్. ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం ఎలక్ట్రాన్ల విస్తరణకు ఆటంకం కలిగిస్తుంది మరియు డైనమిక్ సమతుల్యతను చేరుకున్నప్పుడు, సంప్రదింపు ప్రాంతంలో స్థిరమైన సంభావ్య వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది, అనగా సంపర్క సంభావ్యత, దీని పరిమాణం

(8.2-2)

K-Boltzmann యొక్క స్థిరాంకం, k = 1.38 × 10-23J / K;
e - ఎలక్ట్రాన్ ఛార్జ్ మొత్తం, e = 1.6 × 10-19 C;
T- కాంటాక్ట్ పాయింట్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత, K;
NA, NB– వరుసగా కండక్టర్ల A మరియు B యొక్క ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతలు.
కండక్టర్ యొక్క రెండు చివరల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఎలెక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్ అంటారు. ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత కారణంగా, ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి పంపిణీ మార్చబడుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత ముగింపు (టి) ఎలక్ట్రాన్లు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ముగింపుకు (టి 0) వ్యాప్తి చెందుతాయి, ఎలక్ట్రాన్ల నష్టం కారణంగా అధిక ఉష్ణోగ్రత ముగింపు సానుకూలంగా ఛార్జ్ అవుతుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్ల కారణంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ముగింపు ప్రతికూలంగా ఛార్జ్ అవుతుంది. అందువల్ల, ఒకే కండక్టర్ యొక్క రెండు చివర్లలో కూడా సంభావ్య వ్యత్యాసం ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్లు అధిక ఉష్ణోగ్రత ముగింపు నుండి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ముగింపు వరకు వ్యాపించకుండా నిరోధిస్తాయి. అప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు వ్యాపించి డైనమిక్ సమతుల్యతను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ సమయంలో స్థాపించబడిన సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని థర్మోఎలెక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్ లేదా థామ్సన్ పొటెన్షియల్ అంటారు, ఇది ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది

(8.2-3)

JDB-23 (2)

సూత్రంలో, σ అనేది థామ్సన్ గుణకం, ఇది 1 ° C ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ విలువను సూచిస్తుంది మరియు దాని పరిమాణం పదార్థ లక్షణాలకు మరియు రెండు చివర్లలోని ఉష్ణోగ్రతకి సంబంధించినది.
A మరియు B కండక్టర్లతో కూడిన థర్మోకపుల్ క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్ రెండు పరిచయాల వద్ద eAB (T) మరియు eAB (T0) అనే రెండు కాంటాక్ట్ పొటెన్షియల్స్ కలిగి ఉంది, మరియు T> T0 ఎందుకంటే, ప్రతి కండక్టర్ A మరియు B లలో థర్మోఎలెక్ట్రిక్ సంభావ్యత కూడా ఉంది. క్లోజ్డ్ లూప్ యొక్క మొత్తం థర్మల్ ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ EAB (T, T0) కాంటాక్ట్ ఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ యొక్క బీజగణిత మొత్తం మరియు ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం విద్యుత్ సంభావ్యత ఉండాలి, అవి:

(8.2-4)

ఎంచుకున్న థర్మోకపుల్ కోసం, రిఫరెన్స్ ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, మొత్తం థర్మోఎలెక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ కొలత టెర్మినల్ ఉష్ణోగ్రత T యొక్క ఒకే-విలువైన ఫంక్షన్ అవుతుంది, అనగా EAB (T, T0) = f (T). థర్మోకపుల్ కొలిచే ఉష్ణోగ్రత యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం ఇది.


పోస్ట్ సమయం: జూన్ -11-2021