Khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cảm biến cặp nhiệt điện, hỏa kế là những nội dung chính trong bài 5 "Cảm biến cặp nhiệt điện, hỏa kế" thuộc bài giảng Phần tử tự động. . | Bài 5 CẢM BIẾN CẶP NHIỆN ĐIỆN. HỎA KẾ Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức . Khái niệm, nguyên tắc hoạt động: - Khái niệm: Cặp nhiệt điện là loại cảm biến nhiệt dùng để đo nhiệt độ, hoạt động dựa trên các hiệu ứng: Peltier, Thomson, và Seebek. Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức Hiệu ứng Peltier: Hai dây dẫn A và B chế tạo từ vật liệu có bản chất hoá học khác nhau được liên kết với nhau bằng mối hàn và tại đó có cùng nhiệt độ T thì sẽ tạo nên một hiệu điện thế tiếp xúc EAB(T). U này phụ thuộc vào bản chất vật dẫn và nhiệt độ EAB(T) = VM -VN Hiệu ứng Thomson: Trong một vật dẫn đồng nhất A. Nếu ở hai điểm M và N có nhiệt độ khác nhau thì sẽ xuất hiện một sức điện động. Sức điện động này phụ thuộc vào bản chất vật dẫn và nhiệt độ tại hai điểm σA – Hệ số Thomson Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức Hiệu ứng Seebek: Một mạch kín tạo thành từ hai vật dẫn A, B và hai đầu chuyển tiếp của chúng có nhiệt độ khác nhau T và T0 sẽ tạo thành một cặp nhiệt điện và gây nên một sức điện động EAB do kết quả tác động đồng thời của hai hiệu ứng Peltier và Thomson. Sức điện động đó gọi là sức điện động Seebeck hay sức điện động nhiệt. Độ lớn của SĐĐ này phụ thuộc vào các chất liệu dây dẫn và nhiệt độ của các đầu nối EA(T,T0) và EB(T,T0) khá nhỏ, có thể bỏ qua: Đây là phương trình cơ bản của cặp nhiệt điện (Thông thường T0=00C) Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức Nhận xét: Sức điện động của cặp nhiệt không thay đổi khi nối thêm vào mạch một dây dẫn thứ ba nếu nhiệt độ hai đầu nối của dây thứ ba giống nhau. Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức Vì nên Vì nên a. Vật liệu: - Kim loại Hợp kim Yêu cầu đối với vật liệu chế tạo: - Có sức điện động nhiệt điện đủ lớn; - Có đủ độ bền cơ học và hoá học trong dải nhiệt độ làm việc; - Dễ kéo sợi; - Giá thành phù hợp. ; 2. Crôm; 3. Sắt; 4. Đồng; 5. Graphit; 6. Hợp kim Platin-Rođi; 7. Platin; 8. Nhôm; 9. Niken; 10. Constan; 11. Côban. Hình . Sức điện động của một số vật liệu chế tạo điện cực so với điện cực Platin Môn . | Bài 5 CẢM BIẾN CẶP NHIỆN ĐIỆN. HỎA KẾ Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức . Khái niệm, nguyên tắc hoạt động: - Khái niệm: Cặp nhiệt điện là loại cảm biến nhiệt dùng để đo nhiệt độ, hoạt động dựa trên các hiệu ứng: Peltier, Thomson, và Seebek. Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức Hiệu ứng Peltier: Hai dây dẫn A và B chế tạo từ vật liệu có bản chất hoá học khác nhau được liên kết với nhau bằng mối hàn và tại đó có cùng nhiệt độ T thì sẽ tạo nên một hiệu điện thế tiếp xúc EAB(T). U này phụ thuộc vào bản chất vật dẫn và nhiệt độ EAB(T) = VM -VN Hiệu ứng Thomson: Trong một vật dẫn đồng nhất A. Nếu ở hai điểm M và N có nhiệt độ khác nhau thì sẽ xuất hiện một sức điện động. Sức điện động này phụ thuộc vào bản chất vật dẫn và nhiệt độ tại hai điểm σA – Hệ số Thomson Môn học: PTTĐ GV: Vũ Xuân Đức Hiệu ứng Seebek: Một mạch kín tạo thành từ hai vật dẫn A, B và hai đầu chuyển tiếp của chúng có nhiệt độ khác nhau T và T0 sẽ tạo thành một cặp nhiệt điện và gây nên một sức điện
