Курсовая работа: Вимірювальні канали контрольно-вимірювальних систем в екології

(1.1.2)

де σ_а i σ_b , - коефіцієнти Томпсона для провідника а i b відповідно.

Суть явища Зеєбека така. При стиканні двох різнорідних провідників у місці їх контакту виникає контактна різниця потенціалів, зумовлена різною концентрацією носіїв заряду. Зеєбеком було встановлено, що в замкненому колі двох різнорідних провідників, cпaї яких мають piзнi температури, електрорушійна сила Eab(T1), яка виникає при переході від провідника а до провідника b в точці з температурою T1 i електрорушійна сила Еьа(Т2), яка виникає при переході від провідника b до провідника а, мають протилежні знаки i не дорівнюють одна одній.

Сумарна термо-ЕРС, яка виникає у колі, що складається з двох різних провідників а i b є сумою контактних ЕРС i ЕРС Томпсона:

(1.1.3)

Ця сумарна термо-ЕРС для даної пари провідників залежить тільки від значень температур Т₁ i Т₂ i може бути подана різницею відповідних функцій:

(1.1.4)

Якщо різниці температур малі, можна припустити, що термо-ЕРС яка розвивається термопарою, пропорційна різниці температур спаїв:

(1.1.5)

де k -коефіцієнт пропорційності, різний для різних матеріалів термоелектродів.

Якщо один спай помістити в середовище з постійною температурою, наприклад Т₂ , то термо-ЕРС, що виникне в загальному випадку, є нелінійною функцією температури Т_{1 :}

(1.1.6)

Спай термопари, який поміщають в досліджуване середовище, називають робочим або гарячим, а кінці, температура яких підтримується переважно постійною, вільними або холодними.

Рисунок 1.1 – Найпростіші термоелектричні кола

Оскільки в коло термопари під'єднується вимірювальний прилад чи інший перетворювач, то в місціпід'єднання утворюються інші cпaї i коло термопари в простішому випадку треба розглядати як коло, що складається з трьох провідників a, b і с (рис 1.1 б).

Сумарна термо-ЕРС такого кола:

) (1.1.7)

Оскільки згідно з закономірністю Вольта:

(1.1.8)

то даний вираз можна записати в такому вигляді:

(1.1.9)

Враховуючи, що:

отримаємо

.

3 цього виразу випливає, що якщо температури Т₂ іТ₃ на границях третього провідника не е однаковими, то термо-ЕРС термопари аb спотворюється ЕРC e _bc (Т₂ ,Т₃ ) паразитної термопари bс. Якщо Т₂ =Т₃ =Т₀ , то e_bc (T₂ ,T₃ )=0 і e = e_ab (T₁ ,T₀ ), тобто наявність в колі третього провідника, на границях якого температури є однакові, не зумовлює спотворень термо-ЕРС основної термопари.