Hiện tại được sản xuất bởi cặp nhiệt điện


11

Tôi dường như không thể tìm thấy câu trả lời cho điều này trên Google.

Lấy một cặp nhiệt điện loại K chẳng hạn. Điện áp được sản xuất là khoảng 41uV / K. Tôi đang tự hỏi làm thế nào điều này thay đổi khi tải được đặt trên nó. Phương trình nào xác định hiện tại? Tôi có thể giả sử rằng cặp nhiệt điện tương đương với nguồn điện áp và điện trở trong không? Dòng điện nào thường được sản xuất khi bị ngắn mạch?

Cảm ơn


1
Âm thanh như những gì bạn muốn biết là trở kháng. Tôi đo một lần vào khoảng 10 ohms.
Robert Endl

Câu trả lời:


5

Hiểu biết của tôi là điện áp cặp nhiệt điện là một chức năng của nhiệt độ. Rõ ràng đây được gọi là điện áp Seebeck . Giống như bất kỳ nguồn điện áp nào, có một điện trở bên trong liên quan đến nó do hiệu ứng "thế giới thực". Dòng điện ngắn mạch sẽ được xác định bởi điện trở trong đó bằng phép tính Định luật Ohm thông thường I_ss = V (nhiệt độ) / R_iternal.


Đó không chỉ là điện trở của đường giao nhau, mà là toàn bộ cáp ra và vào. Tuy nhiên, tôi đồng ý với nguyên tắc cơ bản, đó là dòng điện ngắn mạch chỉ đơn giản là tổng điện áp vòng do nhiệt độ chia cho bất kỳ điện trở nào của vòng lặp.
Olin Lathrop

4

Cặp nhiệt điện có thể và cung cấp năng lượng hữu ích.

Các đầu dò vệ tinh ở xa được cung cấp bởi RTG: http://fas.org/nuke/space/gphs.pdf

Tài liệu này mô tả cách sử dụng hiệu ứng nhiệt điện để cung cấp năng lượng cho các tàu vũ trụ này, với, thông thường là 572 nút, tạo ra 294W (28V @ 10.5A) khi bắt đầu nhiệm vụ, giảm dần theo thời gian khi nguồn phóng xạ phân rã.

http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/4716190/ mô tả chi tiết, nghiên cứu toàn diện về các vật liệu có thể được sử dụng trong các máy phát điện này.

Các mối nối silicon-Germanium tạo ra> 300 microvol trên mỗi độ K, cao so với mối nối cặp nhiệt điện 'đo lường' thông thường.

Nếu bạn muốn sử dụng một cặp nhiệt điện để đo một cái gì đó, thì bạn cần phải tạo ra dòng điện càng ít càng tốt. Nếu bạn muốn một điểm nối cung cấp dòng điện, thì bạn mất càng nhiều càng tốt trong khi cho phép giảm điện áp trên đường giao nhau.

Một vấn đề rất giống với bảng PV trên mái nhà, nơi biến tần PV giảm dòng điện được rút ra, để duy trì điện áp, để cung cấp năng lượng tối đa được trích xuất.


4

Tôi đã đăng bài này sau khi tìm kiếm trên google để xem tôi có thể kéo được bao nhiêu từ cặp nhiệt điện mà không ảnh hưởng nghiêm trọng đến phép đo. Tôi không tìm thấy câu trả lời chính xác ở đây (và cũng không hoàn toàn tin rằng một cặp nhiệt điện thực sự là một nguồn điện áp lý tưởng) nên tôi đã thực hiện một phép đo. Điện trở của cặp nhiệt điện này là ~ 4,5ohms (được đo bằng cách áp dụng 100mA và đo điện áp) và từ sơ đồ, chúng ta có thể thấy chắc chắn rằng nó hoạt động như một nguồn điện áp với điện trở nối tiếp ~ 4,5ohm. Tôi đã thử một vài cặp nhiệt điện khác mà tôi có và có các giá trị rất ngắn của dòng điện ngắn mạch (một cái lớn cho> 20mA @ 150C!) Nhưng tất cả đều theo dõi mô hình điện trở vòng lặp ít nhiều.
Tôi phải nói rằng tôi đã rất ngạc nhiên bởi độ lớn của sản phẩm hiện tại. Cái tôi đo được đầu ra 10uA mỗi độ, nghĩa là tôi có thể kéo 1uA từ thiết bị mà vẫn có độ chính xác 0,1 độ.

Điện áp cặp nhiệt điện loại K điển hình được sản xuất như một chức năng của dòng điện rút ra từ thiết bị


1
Bạn đã tính đến việc bằng cách thêm ampe kế của mình, bạn đã thêm ít nhất hai mối nối cặp nhiệt điện mới vào vòng lặp?
Transitor

1
Điện trở cặp nhiệt điện nhỏ bị ngập bởi điện trở của ampe kế của bạn. Đo nó (với một đồng hồ khác) hoặc đọc bảng thông số kỹ thuật cho đồng hồ của bạn và bạn sẽ thấy điều này là chính xác.
Spehro Pefhany

1
Cảm ơn SP đã chỉ ra rất chính xác rằng số đo ban đầu của tôi đã bị ảnh hưởng bởi điện trở của ampe kế của tôi! Tôi đã thực hiện một phép đo tốt hơn và đã cập nhật bài viết ở trên.
ben legeyt

Tôi cho rằng, pin plutonium được sử dụng trong tàu vũ trụ dựa trên thực tế là các cặp nhiệt điện, trong khi tạo ra điện áp thấp, lại tạo ra dòng điện cao. Các công tắc cặp nhiệt điện thủy ngân trong nồi hơi trong nước cũng dựa vào hiện tượng này.
Robin

@beniticyt Kết quả của bạn có được sửa chữa để giảm bớt điện trở vạn năng không?
Brethlosze

1

Các cặp nhiệt điện vào một thiết bị muốn kết nối với mạch điện tiếp cận với một vôn kế lý tưởng. Đó là một mạch hoàn toàn không tải cặp nhiệt điện. Vì thực tế, một cặp nhiệt điện trong tình huống ổn định sẽ không có dòng điện nào chảy trong đó cả. Điện áp cặp nhiệt điện không được tạo ra trong mối nối mà thay vào toàn bộ chiều dài của dây giữa đầu nối và đầu tiếp giáp lạnh tại thiết bị. Nói cách khác, cặp nhiệt điện đang đo độ dốc nhiệt dọc theo dây dẫn.

Tôi thấy không có giá trị hữu ích để xem xét đặt "tải" trên các dây cặp nhiệt điện tại thiết bị. Thay vào đó, bạn muốn suy nghĩ về mức độ khuếch đại của thiết bị đo trở kháng cao đến mức nào để theo dõi điện áp chênh lệch giữa hai dây.


Cảm ơn. Lý do tôi hỏi là tôi muốn giảm ảnh hưởng của tiếng ồn EM thu được từ các dây cặp nhiệt điện.
CL22

2
Đó là một phần lý do bạn muốn sử dụng một con chip cho việc này để nối cặp nhiệt điện vào một bộ khuếch đại dụng cụ vi sai và để lại hệ thống dây về cơ bản nổi đối với phần còn lại của hệ thống. Các dây cặp nhiệt điện nên nhìn thấy các tín hiệu chế độ chung giống nhau.
Michael Karas
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.