Описание лабораторной установки

Установка состоит из печи, в основании которой размещены два нагревательных элемента (рис.2) и датчик цифрового термометра (либо ртутный термометр). На тыльной стороне печи установлены исследуемые термопары. Термопары установлены таким образом, что место спая (горячие концы) находится внутри печи, а холодные концы выведены через теплоизолирующую стенку печи наружу. Измерение термоЭДС производится при помощи блока усилителя, в котором находятся милливольтметр mV и усилитель У. Переключатель SA2 на блоке усилителя служит для коммутации исследуемых термопар.

Рис.2. Функциональная схема установки: 1- корпус печи с теплоизоляцией; 2- нагревательные элементы; 3- ртутный термометр; 4- усилитель постоянного тока. Х-К; Х-А; М-К- исследуемые хромель - копель, хромель - алюмель, медь – копелевая термопары соответственно

Порядок проведения лабораторной работы

1. Изучается исполнение установки и конструкции термопар.

2. К сети 220 В подключается блок усилителя и тумблером SA3 «СЕТЬ» подается на него питание. О включении питания свидетельствует сигнальная лампа на лицевой панели блока. Спустя 2-3 мин после включения усилителя ручкой "установка 0" при необходимости подстраивается ноль милливольтметра. К сети 220 В подключается шнур печи и включается кнопочный выключатель SA1 подачи питания на нагревательные элементы печи.

Внимание! Для увеличения точности измерений рекомендуется нагревательные элементы периодически отключать, включать.

3. Производится снятие зависимостей ε = f(Т) в диапазоне температур от комнатной до 150 °С с шагом 5-10 °С. При этом подключение исследуемой термопары к усилителю производится переключателем SA2. расположенном на лицевой панели блока усилителя, а тип подключенной термопары соответствует условному обозначению, определяемому положением ручки переключателя.

4. Строятся экспериментальные зависимости исследованных термопар и производятся необходимые вычисления.

Контрольные вопросы

1. Дать определение эффекта Зеебека.

2. Дать определение эффекта Пельтье.

3. Сущность эффекта Томсона.

4. Теоретическое обоснование эффекта Зеебека.

5. Теоретическое обоснование эффекта Пельтье.

6. Какие металлы и сплавы применяются для термопар?

7. Область применения термоэлектрического эффекта.

8. Какие термопары обладают наибольшей термоЭДС, а какие - наибольшей термостабильностью? Почему?

Литература

1. Пасынков В.В., Сорокин B.C. Материалы электронной техники. - М.: Высшая школа, 1966.- 448 с.