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熱電現象的實(shí)際應用當然是利用熱電偶測量溫度。電子能量與散射之間的復雜關(guān)系，使得不同金屬的熱電勢彼此不同。既然熱電偶是這樣一種器件，它的兩個(gè)電極之間的熱電勢之差是熱電偶熱端和冷端之間溫差的指示，如果所有金屬和合金的熱電勢不一樣，就不可能使用熱電偶來(lái)測量溫度了。這一電勢差稱(chēng)為塞貝(Scebeek)效應。一對不同材料的導體A與B，其一個(gè)接點(diǎn)維持在溫度T1，兩個(gè)自由端維持在一個(gè)較低的溫度To。接點(diǎn)和自由端均位于溫度均勻的區域中，而兩根導體都經(jīng)受同樣的溫度梯度。為了能夠測量自由端A和B之間的熱電勢差，一對同樣材料的導體C，在溫度to處分別與導體A與B相連，接到溫度為T(mén)1的檢測器。十分明顯，塞貝克效應決不是連接點(diǎn)上的現象，而是與溫度梯度有關(guān)的現象。為了正確理解熱電偶的性能，這一點(diǎn)無(wú)論怎么強調也不過(guò)分。 熱電偶測溫的使用范圍非常廣泛，所遇到的問(wèn)題也是多種多樣。因此，本章只能涉及熱電偶測溫的若干重要方面。熱電偶仍然是許多工業(yè)中溫度測量的主要手段之一，尤其是在煉鋼和石油化學(xué)工業(yè)中更是如此。但是，隨著(zhù)電子學(xué)的進(jìn)展，電阻溫度計在工業(yè)中的應用也越來(lái)越廣泛了，熱電偶已不再是惟一的最重要的工業(yè)溫度計了。 電阻溫度計和熱電偶相比(電阻測量和熱電勢測量相比)，其優(yōu)點(diǎn)在于兩種元件工作原理上的根本差別。電阻溫度計指示電阻元件所在區域的溫度，它與引線(xiàn)及沿著(zhù)引線(xiàn)的溫度梯度無(wú)關(guān)。但是，熱電偶是通過(guò)測量冷端兩電極之間的電位差來(lái)測量冷端與熱端間的溫度差。對于一支理想的熱電偶，電位差只與兩端的溫度差有關(guān)。但是，對于一支實(shí)際熱電偶，在溫度梯度處電偶絲的某種不均勻性也會(huì )引起電位差的變化，這仍然是限制熱電偶準確度的一個(gè)因素。 |
