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高低溫探針臺-解釋塞貝克系數測量原理及系數

更新時間:2023-05-27瀏覽:1292次(ci)

塞貝克系(xi)數(Seebeck Coefficient)也稱為熱(re)(re)電(dian)偶效應(ying)或Seebeck效應(ying),是指兩(liang)種不同導(dao)體(或半導(dao)體)材料(liao)在一定(ding)溫差下產(chan)生熱(re)(re)電(dian)動勢的現象(xiang)。塞貝克系數是研究熱(re)(re)電(dian)材料(liao)(將(jiang)熱(re)(re)能轉化為電(dian)能的材料(liao))非常重要的一個參數,它用(yong)來(lai)衡(heng)量材料(liao)在一定(ding)溫差下產(chan)生的熱(re)(re)電(dian)壓。

 


塞(sai)貝(bei)克系(xi)數的(de)(de)測(ce)量方(fang)法(fa)有很(hen)多種,其(qi)中一種常(chang)用的(de)(de)方(fang)法(fa)是恒(heng)流(liu)法(fa)。首先(xian)準備一個(ge)熱電偶,它由(you)兩種不(bu)同材(cai)料的(de)(de)導線(xian)組成。然后(hou)將熱電偶的(de)(de)其(qi)中一個(ge)節點保持(chi)在(zai)恒(heng)定(ding)的(de)(de)高溫T1,而另一個節(jie)點保持(chi)在(zai)低溫T2(不同于T1),使熱(re)電(dian)偶產(chan)生熱(re)電(dian)動勢(shi)(熱(re)電(dian)壓(ya))。通(tong)過(guo)測(ce)量恒(heng)流狀態下的電(dian)壓(ya)值V以及溫差ΔT,可以計算出(chu)塞貝克系數:

 

S = V / ΔT。

 


另(ling)外(wai),還(huan)有一(yi)些其他的測量方(fang)法(fa)(fa)如閉環(huan)(huan)法(fa)(fa)、開路法(fa)(fa)等,各種方(fang)法(fa)(fa)都有其優(you)缺點,具體選擇哪種方(fang)法(fa)(fa)取(qu)決于實際的測試環(huan)(huan)境和需求。

解釋塞貝克系數測量(liang)原理。

塞(sai)貝克系數(也稱為(wei)Seebeck系(xi)數(shu)(shu))是一(yi)個描述一(yi)個材(cai)料熱電(dian)(dian)(dian)效應(ying)特性的(de)參數(shu)(shu),具體地(di)說(shuo),它(ta)表示了一(yi)個材(cai)料中(zhong)(zhong)的(de)電(dian)(dian)(dian)流與橫向(xiang)溫(wen)(wen)差(cha)將產生的(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)之間的(de)關(guan)系(xi)。測(ce)量塞貝克(ke)系(xi)數(shu)(shu)的(de)原(yuan)理主要基(ji)于Seebeck效應(ying)。Seebeck效應(ying)是指在一(yi)種導體材(cai)料中(zhong)(zhong),當兩個不同導體之間有一(yi)個溫(wen)(wen)差(cha)時(shi),將產生一(yi)個電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。

 


測(ce)量塞貝(bei)克系數(shu)的實驗裝(zhuang)置通(tong)常包(bao)括以下(xia)部分:

1. 絕熱材料底座:確(que)保測(ce)試樣品的溫度穩(wen)定。

2. 樣(yang)品夾持器:保(bao)持測試樣(yang)品的固定。

3. 加熱(re)器:用于在樣品(pin)的一(yi)端創建溫差,從而(er)在樣品(pin)中產生(sheng)Seebeck電(dian)壓。

4. 冷卻器:在樣品的(de)另(ling)一端保持較低的(de)溫度。

5. 熱電偶:用于測量樣(yang)品兩端的溫差。

6. 電壓測量(liang)(liang)儀(yi)器:用于測量(liang)(liang)生成(cheng)的Seebeck電壓。

 


   在測(ce)量過(guo)程中,首(shou)先(xian)將測(ce)試樣品固(gu)定在夾持器中,然后通(tong)過(guo)在樣品的一端(duan)加熱和在另一端(duan)冷(leng)卻來創建(jian)穩定的溫差。Seebeck電(dian)壓(ya)將(jiang)在(zai)樣品兩端形成,然后可以使用(yong)電(dian)壓(ya)測量儀器將(jiang)其(qi)測量出(chu)來。計算塞(sai)貝(bei)克(ke)系數所需的公式是:

 


Seebeck系數 = (產生的(de)電(dian)壓(ya)) / (熱電(dian)偶測量(liang)的(de)溫差)

 


通過測量此(ci)特定溫差下(xia)生成的(de)Seebeck電壓,我(wo)們可以(yi)計算出材料的(de)塞貝克系數(shu)。



 

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