一、塞贝克系数与半导体材料的电阻有什么关系?

"塞贝克系数"

为半导体材料的温差电动热(称为塞贝克系数).I为电流强度.To为冷端温度.ATHc为冷、热端间的温差.R为半导体致冷器内电阻 所以,他们之间并没有多大关系。但他们俩是半导体最重要的两个电学参数!

二、塞贝克的电磁板衰减实验验证了什么?

塞贝克系数(Seebeck coefficient,thermopower)的定义:一种材料的Seebeck系数是度量材料上的温度差引起的热电电压大小的量。Seebeck系数国际单位是伏每开尔文(V/K),另外一个常用的单位是微伏每开尔文(μV/K)。

根据这个定义,我们可以测试塞比克系数。商用的块体材料Seebeck系数测试系统有很多,国产的有科瑞欧公司的CTA-x系列和嘉仪通科技的Namicro-3,国外的有日本ULVAC公司的ZEM3和德国林赛斯公司的LSR-3。

我在这里推导一下Seebeck系数测试原理。我们有Fig. 1所示的测试系统。在材料A两端施加温差,用材料B做导线连接材料A的两端(这里需要确认接触为欧姆接触),导线的两个自由端1和2处于室温,并且在导线的1和2点测试电压(ΔV_12),1接电压表正极,2接电压表负极。

三、热电阻温度传感器的工作原理

热电偶型温度传感器具有量程大、成本低、响应速度快、耐久性好等特点,被广泛的应用于工业现场的温度测量。R型热电偶可以测量1700多度(℃)的高温,在高温测量场合有广泛的应用。今天这篇文章,我们来谈谈热电偶的工作原理。

什么是热电偶呢?

热电偶(thermocouple)是把两种不同材料的金属的一端连接起来,利用热电效应来测量温度的传感器。如下图:

热电效应是热电偶的物理基础,什么是热电效应呢?

我们知道,当在一段金属丝的两端施加电压时,金属丝会有电流流过并发热。这种现象称为电流的热效应。

1821年,德国科学家托马斯·约翰·赛贝克(seebeck)发现了电流热效应的逆效应:即当给一段金属丝的两端施加不同的温度时,金属丝的两端会产生电动势,闭合回路后金属丝中会有电流流过。这种现象被称为热电效应,也称为塞贝克效应。

下面是热电效应的图解:

图中黑线表示金属丝,T1、T2和T3表示金属丝上不同的温度差,T3大于T1。

设T3和T1的温度差为ΔT,则金属丝两端的电压:

V31=S(T)xΔT;其中S(T)称为塞贝克系数。

既然一条金属丝两端在不同的温度下可以产生电压差,那么热电偶为什么要使用两种金属呢?

答案是:如果电压表的探针使用的是与被测金属丝相同的金属,理论上电压表将测量不到任何电压。因为这相当于把金属丝延长了,而延长后的金属丝两端没有温度差,因此就不会产生电压差。

不同金属的塞贝克系数是不同的,测量电压等于两种材料的塞贝克系数函数之差的积分,这就是热电偶使用两种不同金属的原因。

根据两种金属的种类及含量的不同,热电偶可分为不同的类型。

GB/T 16839将热电偶分成如下几个类别:

热电偶的字母标志也称为分度号

热电偶中两种金属的连接端称为测量端,也称为热端;与之相对应的一端称为冷端。冷端作为参考端,早期使用冰水温度(0℃)作为参考。通过测量的电压的不同,以冷端为参考,来计算热端的温度。

随着技术的发展,热电偶的冷端并不必须为0℃。目前市场一些PLC的热电偶模块,比如S7-1200的SM1231 Thermocouple,可以通过冷端补偿技术,根据测量到的电压值来计算出测量端的温度。示意图如下:

注:冷端作为参考端,温度应基本保持不变。

好了,关于热电偶的工作原理就先介绍到这里。如果你喜欢这篇文章,可以去官网()下载本文PDF版本。

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四、塞贝克系数是什么

"塞贝克系数"

为半导体材料的温差电动热(称为塞贝克系数).I为电流强度.To为冷端温度.ATHc为冷、热端间的温差.R为半导体致冷器内电阻

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五、热电材料ZT值是什么?

热电材料ZT值是热电优值。

材料的热电效率可定义热电优值 (Thermoelectric figure of merit) ZT来评估:

其中,S为塞贝克系数(thermoelectric power or Seebeck coefficient),T为绝对温度,σ为电导率,κ为导热系数。为了有一较高热电优值ZT,材料必须有高的塞贝克系数(S),高的电导率与低的导热系数。

扩展资料

因热电转换效率主要依靠优值系数Z,而热电材料的Z主要跟热电材料的热物性参数(塞贝克系数、电导率、热导率)有着密切联系,无量纲的优值系数ZT则通常被用来作为热电材料性能的评价指标。随着技术的进展,提高热电材料的优值系数已成为近期亟待解决的问题之一。

20世纪后半叶,室温工况下热电材料的优值系数从0.75提高到1。根据热电材料的特性可知,要想得到高优值系数的材料,必须提高材料的Seebeck系数和电导率,降低材料的热导率。

参考资料来源:百度百科-热电材料

参考资料来源:百度百科-热电转换系统