热电偶产生的电流


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我似乎在Google上找不到答案。

以K型热电偶为例。产生的电压约为41uV / K。我想知道当对它施加负载时,它会如何变化。什么方程式决定电流?我可以假设热电偶等效于电压源和内部电阻吗?短路时通常会产生什么电流?

谢谢


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听起来您想知道的是阻抗。我在大约10欧姆测量了一次。
罗伯特·恩德尔

Answers:


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我的理解是,热电偶电压严格是温度的函数。显然,这称为塞贝克电压。像任何电压源一样,由于“真实世界”效应,内部电阻也与之相关。短路电流将由内部电阻通过通常的欧姆定律计算I_ss = V(温度)/ R_internal确定。


这不仅是结的电阻,而且是整个出线和后排电缆。但是,我同意基本原理,即短路电流只是温度引起的环路总电压除以环路的电阻。
Olin Lathrop

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热电偶可以而且确实提供有用的功率。

远程卫星探测器由RTG供电:http//fas.org/nuke/space/gphs.pdf

本文档介绍了如何利用热电效应为这些航天器(通常具有572个结点)供电,以在任务开始时产生294W(28V @ 10.5A),并随着时间的推移随着放射源的衰变而降低。

http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/4716190/详细描述了对可用于这些发生器的材料的详尽研究。

硅锗结每度K产生> 300微伏,这比典型的“测量”级热电偶结高。

如果要使用热电偶测量某物,则需要使尽可能少的电流流过。如果希望结点提供电流,则在允许结点两端的电压下降的同时,要花尽可能多的钱。

与房屋屋顶上的光伏面板非常相似的问题是,光伏逆变器会减小汲取的电流,以保持电压,以提供最大的提取功率。


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在搜寻google之后,我查看了这篇文章,以了解我可以从热电偶中汲取多少电流而不会实质性地影响测量。我在这里没有找到确切的答案(也不太相信热电偶确实是理想的电压源),所以我进行了测量。该热电偶的电阻约为4.5欧姆(通过施加100mA并测量电压来测量),从图中可以看出,它的确像串联电阻约为4.5欧姆的电压源一样起作用。我尝试了一些其他的热电偶,并获得了截然不同的短路电流值(一个大的热电偶在150C下提供了大于20mA的电流!),但是所有热电偶都或多或少地跟踪了回路电阻模型。
我不得不说,我对所产生的电流量感到惊讶。我测量的输出为每度10uA,这意味着我可以从器件中拉出1uA,但仍具有0.1度的精度。

典型的K型热电偶电压是从设备汲取的电流的函数


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您是否考虑过通过添加电流表在环路中至少添加了两个新的热电偶结?
晶体管

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小的热电偶电阻被电流表的电阻淹没了。用另一台电表进行测量或阅读电表的规格表,这将是正确的。
Spehro Pefhany

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谢谢SP非常正确地指出我的原始测量被电流表的电阻淹没了!我进行了更好的评估,并更新了上面的帖子。
本·莱吉特

我想,航天器中使用的batteries电池依赖于这样的事实,即热电偶在产生低压时确实会产生大电流。家用锅炉中的汞热电偶开关也依赖于此现象。
罗宾

@benlegeyt为了减去万用表电阻,您的结果是否得到了纠正?
Brethlosze

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仪器的热电偶接线要连接至接近理想电压表的电路。这是一个根本不加载热电偶的电路。事实上,处于稳定状态的热电偶根本不会流过任何电流。在结中不会产生热电偶电压,而是会在仪器的结端和冷结端之间的导线的整个长度上产生热电偶电压。换句话说,热电偶​​正在测量沿导线的热梯度。

我认为没有必要考虑在仪器的热电偶线上施加“负载”。取而代之的是,您要考虑可以获得多高的阻抗仪表放大器来监视两条线之间的差分电压。


谢谢。我问的原因是我想减少热电偶线拾取的EM噪声的影响。
2013年

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为此,您要使用芯片将热电偶连接到差分仪表放大器中,并使该布线相对于系统其余部分基本上保持悬空的部分原因。热电偶线都应看到相同的共模信号。
Michael Karas
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