热电偶的4个基本定律证明

Question

热电偶的4个基本定律 证明

Answer 1

1,均质导体定律
由同一种均质材料（导体或半导体）两端焊接组成闭合回路,无论导体截面如何以及温度如何分布,将不产生接触电势,温差电势相抵消,回路中总电势为零.
可见,热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成.若热电极材料不均匀,由于温度梯存在,将会产生附加热电势.
2,中间导体定律
在热电偶回路中接入中间导体（第三导体）,只要中间导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响,这就是中间导体定律.
应用:依据中间导体定律,在热电偶实际测温应用中,常采用热端焊接、冷端开路的形式,冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统.
有人担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值,在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差.根据这个定律,是没有这个误差的!
3,中间温度定律
热电偶回路两接点（温度为T、T0）间的热电势,等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和.Tn称中间温度.
应用:由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0摄氏度时,不能利用已知回路实际热电势E（t,t0)直接查表求取热端温度值；也不能利用已知回路实际热电势E（t,t0)直接查表求取的温度值,再加上冷端温度确定热端被测温度值,需按中间温度定律进行修正.初学者经常不按中间温度定律来修正!
4,参考电极定律
这个定律是专业人士才研究、关注的,一般生产、使用环节的人士不太了解,简单说明就是：用高纯度铂丝做标准电极,假设镍铬-镍铬热电偶的正负极分别和标准电极配对,他们的值相加是等于这支镍铬-镍铬的值.