光電檢測(cè)技術(shù)常用器件以及應(yīng)用

1、關(guān)于光電檢測(cè)技術(shù)常用器件及應(yīng)用第1頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四1、光電器件的類型與特點(diǎn)2、光電檢測(cè)器件的特性參數(shù)3、光電導(dǎo)器件-光敏電阻4、光生伏特效應(yīng)-光電池、光電二極管、光電三極管等5、光電發(fā)射效應(yīng)-光電管、光電倍增管等主要內(nèi)容6、光熱效應(yīng)-熱敏電阻、熱電偶第2頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電探測(cè)器 熱電傳感器是基于某些物理效應(yīng)將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電量變化的一種檢測(cè)裝置參數(shù)。常見(jiàn)的熱電傳感器有熱電偶和熱電阻兩大類型。第3頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電探測(cè)器件的物理過(guò)程：器件吸收入射輻射功率，產(chǎn)生溫升，溫升引

2、起熱敏材料內(nèi)部某種有賴于溫度的參量變化，檢測(cè)該變化，可以探知輻射的存在和強(qiáng)弱。由于熱電探測(cè)器件利用熱敏材料吸收入射輻射的總功率產(chǎn)生升溫工作，不是利用某部分光子能量，所以，各種波長(zhǎng)的輻射對(duì)于響應(yīng)都有貢獻(xiàn)。熱電器件對(duì)于波長(zhǎng)沒(méi)有選擇性。第4頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 熱敏電阻按物理特性，可分為三類：(a)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)；(b)正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)；(c)臨界溫度系數(shù)熱敏電阻(CTR)。Negative Temperature Coefficient 第5頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻的主要特點(diǎn)靈敏度較高，其電阻溫度

3、系數(shù)要比金屬大10100倍以上，能檢測(cè)出10-6的溫度變化；工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55315，高溫器件適用溫度高于315（目前最高可達(dá)到2000），低溫器件適用于-27355；體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；使用方便，電阻值可在0.1100k間任意選擇；易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；穩(wěn)定性好、過(guò)載能力強(qiáng) 第6頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 熱敏電阻可以根據(jù)使用要求不同做成各種形狀。一般是將各種氧化物按一定比例混合起來(lái)進(jìn)行壓制成型，然后加熱到一定溫度后，結(jié)成堅(jiān)固的整體。 熱敏電阻可制成珠形、桿形、圓形、墊圖形和薄片形等多

4、種型式。第7頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻分類和區(qū)別金屬熱敏電阻金、鎳、鉍等溫度系數(shù) 正絕對(duì)值 小電阻與溫度關(guān)系 多為線性耐高溫能力 較強(qiáng)半導(dǎo)體熱敏電阻氧化錳、氧化鎳、氧化鈷等溫度系數(shù) 負(fù)絕對(duì)值 大電阻與溫度關(guān)系 非線性耐高溫能力 弱多用于溫度模擬測(cè)量多用于輻射模擬測(cè)量熱敏電阻R-T關(guān)系示意圖RTo溫度變化引起電阻阻值變化判斷？第8頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 取一只 100W/220V 燈泡，用萬(wàn)用表測(cè)量其電阻值，可以發(fā)現(xiàn)其冷態(tài)阻值只有幾十歐姆，而計(jì)算得到的額定熱態(tài)電阻值應(yīng)為484 。 第9頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9

5、點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻原理半導(dǎo)體材料熱敏電阻原理解釋：吸收輻射后，材料中的電子動(dòng)能和晶格的振動(dòng)能增加，因此部分電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶成為自由電子，從而電阻減小了，呈現(xiàn)負(fù)溫度系數(shù)。金屬材料熱敏電阻原理解釋：金屬內(nèi)部本身具有大量的自由電子，可導(dǎo)電，吸收輻射后，自由電子幾乎沒(méi)有增加，但是晶格振動(dòng)加劇反而阻礙了電子的自由運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致電阻增加，呈現(xiàn)正溫度系數(shù)。第10頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四薄膜型及普通型鉑熱電阻 第11頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四小型鉑熱電阻 第12頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四半導(dǎo)體熱敏電阻 MF12型

6、 NTC熱敏電阻聚脂塑料封裝熱敏電阻第13頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四其他形式的熱敏電阻 玻璃封裝 NTC熱敏電阻MF58 型熱敏電阻第14頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四其他形式的熱敏電阻 帶安裝孔的熱敏電阻大功率PTC熱敏電阻第15頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四其他形式的熱敏電阻（續(xù)） 貼片式NTC熱敏電阻第16頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻阻值隨著溫度的變化曲線第17頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻傳感器應(yīng)用 1保護(hù)PTC熱敏電阻（陶瓷鈦酸鋇）是

7、一種具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過(guò)一定的溫度（居里溫度），它的阻值隨著溫度升高呈現(xiàn)階躍性的增高。即溫度升高到一定值，電阻的阻值迅速的增加這種特性 廣泛的應(yīng)用于各類家用電器中用作過(guò)流保護(hù)，過(guò)熱保護(hù)，延時(shí)啟動(dòng)等，避免了電器的損壞第18頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四電流通過(guò)元件后引起溫度升高，發(fā)熱體溫度上升，當(dāng)超過(guò)居里點(diǎn)的溫度后，電阻增加，限制了電流增加，于是電流下降導(dǎo)致元件的溫度降低，電阻又減少使得電路電流增加，元件溫度升高，周而復(fù)始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能，起到了開(kāi)關(guān)的作用，可以做成加熱源的部分，第19頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期

8、四主要使用到的控溫電器有 暖風(fēng)機(jī)，電烙鐵，烘衣柜，空調(diào)。第20頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻傳感器應(yīng)用 2測(cè)溫NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻測(cè)量范圍-10300，或-20010，甚至可用在3001200的環(huán)境中。適用于糧倉(cāng)測(cè)溫，食品儲(chǔ)存，醫(yī)藥衛(wèi)生，海洋，深井，高空，冰川等方面的溫度測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域：電子溫度計(jì)，電子萬(wàn)年歷，電子鐘溫度顯示，汽車(chē)電子溫度測(cè)控電路，手機(jī)電池及充電電器等。第21頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 通常工業(yè)上用于測(cè)溫是采用鉑電阻和銅電阻作為敏感元件，測(cè)量電路用得較多的是電橋電路。為了克服環(huán)境溫度的影響常采用圖所示的三導(dǎo)線四分

9、之一電橋電路。由于采用這種電路，熱電阻的兩根引線的電阻值被分配在兩個(gè)相鄰的橋臂中，如果，則由于環(huán)境溫度變化引起的引線電阻值變化造成的誤差被相互抵消。 現(xiàn)場(chǎng)第22頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電阻流量計(jì)的電原理圖。兩個(gè)鉑電阻探頭Rt1、Rt2，Rt1放在管道中央，它的散熱情況受介質(zhì)流速的影響。 Rt2放在溫度與流體相同，但不受介質(zhì)流速影響的小室中。當(dāng)介質(zhì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，流量計(jì)沒(méi)有指示。當(dāng)介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，由于介質(zhì)流動(dòng)帶走熱量，溫度的變化引起阻值變化，電橋失去平衡而有輸出，電流計(jì)指示直接反映了流量的大小。 熱敏電阻傳感器應(yīng)用 3 -流量計(jì) 第23頁(yè)，共74頁(yè)

10、，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無(wú)電流通過(guò)蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高，當(dāng)達(dá)到某一值（高電平），其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲，Rl的阻值不同，則報(bào)警溫度不同 熱敏電阻傳感器應(yīng)用 4 報(bào)警裝置 第24頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻實(shí)物 熱敏電阻 LCD第25頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻體溫表 熱敏電阻實(shí)物 第26頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)

11、38分，星期四熱敏電阻用于CPU的溫度測(cè)量 熱敏電阻實(shí)物 第27頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制 熱敏電阻實(shí)物 第28頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四汽車(chē)用水溫傳感器及水溫表 銅熱電阻熱敏電阻實(shí)物 第29頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四思考：還有什么地方可能用到熱敏電阻？試著舉出三個(gè)例子第30頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電偶熱電偶的結(jié)構(gòu)和工作原理 熱電效應(yīng)：將兩種不同的導(dǎo)體（金屬或合金）A和B組成一個(gè)閉合回路（稱為熱電偶），若兩接觸點(diǎn)溫度(T,T0)不同，則回路中

12、有一定大小電流，表明回路中有電勢(shì)產(chǎn)生，該現(xiàn)象稱為熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)或塞貝克(Seebeck)效應(yīng)。第31頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電勢(shì)由兩部分組成兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”，產(chǎn)生的電勢(shì)則稱為“熱電勢(shì)”，熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，一個(gè)稱為測(cè)量端（工作端或熱端），另一個(gè)稱為參考端（自由端或冷端）。一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電勢(shì)，另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電勢(shì)。第32頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四當(dāng)A和B兩種不同材料的導(dǎo)體接觸時(shí)，由于兩者內(nèi)部單位體積的自由電子數(shù)目不同（即電子密度不同），因此，電子在兩個(gè)方向上擴(kuò)散的速率就不一樣。

13、假設(shè)導(dǎo)體A的自由電子密度大于導(dǎo)體B的自由電子密度，則導(dǎo)體A擴(kuò)散到導(dǎo)體B的電子數(shù)要比導(dǎo)體B擴(kuò)散到導(dǎo)體A的電子數(shù)大。所以導(dǎo)體A失去電子帶正電荷，導(dǎo)體B得到電子帶負(fù)電荷。于是，在A、B兩導(dǎo)體的接觸界面上便形成一個(gè)由A到B的電場(chǎng) 。接觸電勢(shì) 第33頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四溫差電動(dòng)勢(shì) 將某一導(dǎo)體兩端分別置于不同的溫度場(chǎng)T、T0中，在導(dǎo)體內(nèi)部，熱端自由電子具有較大的動(dòng)能，向冷端移動(dòng)，從而使熱端失去電子帶正電荷，冷端得到電子帶負(fù)電荷。這樣，導(dǎo)體兩端便產(chǎn)生了一個(gè)由熱端指向冷端的靜電場(chǎng)，該靜電場(chǎng)阻止電子從熱端向冷端移動(dòng)，最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這樣，導(dǎo)體兩端便產(chǎn)生了電勢(shì)，我們稱為溫差電

14、動(dòng)勢(shì)。 AeA(T,To)ToT溫差電勢(shì)原理圖第34頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 熱電效應(yīng)包括塞貝克(Seebeck)效應(yīng)帕爾帖(Peltire)效應(yīng)湯姆遜(Thomson)效應(yīng)。第35頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四背景資料 塞貝克（Seebeck,Thomas Johann） 俄國(guó)-德國(guó)科學(xué)家。1770年4月9日生于愛(ài)沙尼亞（俄國(guó)）的雷維爾；1831年12月10日卒于德國(guó)柏林。 在1821年首先觀察到，如果兩種不同的金屬在兩處相接，并且兩個(gè)結(jié)點(diǎn)保持不同的溫度，就會(huì)有電流連續(xù)不斷地流過(guò)電路。 塞貝克本人對(duì)這種從熱到電的轉(zhuǎn)化（溫差電）沒(méi)有給予

15、正確的解釋，因而也就沒(méi)有作深入的研究。所以”塞貝克效應(yīng)”長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多世紀(jì)無(wú)人過(guò)問(wèn)。第36頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四有兩種不同導(dǎo)體組成的回路中，如果導(dǎo)體的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)存在溫度差，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)E。這就是塞貝克效應(yīng)或溫差電效應(yīng)。由于塞貝克效應(yīng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱作溫差電動(dòng)勢(shì)。材料的塞貝克效應(yīng)的大小，用溫差電動(dòng)勢(shì)率 表示。材料相對(duì)于某參考材料的溫差電動(dòng)勢(shì)率為1. 塞貝克(seebeck)效應(yīng) 溫差電偶多個(gè)溫差電偶串聯(lián)會(huì)構(gòu)成溫差電堆第37頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四2. 帕爾帖(peltire)效應(yīng) 電流流過(guò)兩種不同導(dǎo)體的界面時(shí)，將從外界吸收熱量

16、，或向外界放出熱量。這就是帕爾帖效應(yīng)。由帕爾帖效應(yīng)產(chǎn)生的熱流量稱作帕爾帖熱，用符號(hào) 表示。對(duì)帕爾帖效應(yīng)的物理解釋是：電荷載體在導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)形成電流。由于電荷載體在不同的材料中處于不同的能級(jí)，當(dāng)它從高能級(jí)向低能級(jí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，便釋放出多余的能量；相反，從低能級(jí)向高能級(jí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從外界吸收能量。能量在兩材料的交界面處以熱的形式吸收或放出。材料的帕爾貼效應(yīng)強(qiáng)弱用它相對(duì)于某參考材料的帕爾貼系數(shù) 表示 帕爾貼效應(yīng)與塞貝克效應(yīng)都是溫差電效應(yīng)，二者有密切聯(lián)系。事實(shí)上，它們互為反效應(yīng)第38頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四3. 湯姆遜效應(yīng) 電流通過(guò)具有溫度梯度的均勻?qū)w時(shí)，導(dǎo)體將吸收或放出熱量。這

17、就是湯姆遜效應(yīng)。由湯姆遜效應(yīng)產(chǎn)生的熱流量，稱湯姆遜熱，用符號(hào) 表示(7)式中 - 湯姆遜系數(shù)， ； - 溫度差，K； I - 電流，A。 第39頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電偶熱電勢(shì)的幾點(diǎn)結(jié)論 (a)熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小與熱電極的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān)，只與熱電極材料的成分和兩端的溫度有關(guān)。第40頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四(b)兩個(gè)相同成分材料的熱電極，不能構(gòu)成熱電偶。因?yàn)椴牧铣煞窒嗤?，則總電勢(shì)也為零。第41頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四(c)熱電偶兩端(結(jié)點(diǎn))的溫度相同時(shí)，總的熱電勢(shì)也為零。(d)熱電偶的兩個(gè)

18、電極的材料確定以后，熱電偶的熱電勢(shì)與熱電偶兩端的溫度有關(guān)。第42頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四結(jié)論（1）如果熱電偶兩材料相同，則無(wú)論結(jié)點(diǎn)處的溫度如何，總電勢(shì)為0。（2）如果兩結(jié)點(diǎn)處的溫度相同，盡管A、B材料不同，總熱電勢(shì)為0。（3）熱電偶熱電勢(shì)的大小，只與組成熱電偶的材料和兩結(jié)點(diǎn)的溫度有關(guān)，而與熱電偶的形狀尺寸無(wú)關(guān)，當(dāng)熱電偶兩電極材料固定后，熱電勢(shì)便是兩結(jié)點(diǎn)電勢(shì)差。（4）如果使冷端溫度0保持不變，則熱電動(dòng)勢(shì)便成為熱端溫度的單一函數(shù)。 第43頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電偶的結(jié)構(gòu)形式及材料1熱電偶的基本結(jié)構(gòu)形式 2熱電偶材料 3常用熱電偶第

19、44頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電偶的基本結(jié)構(gòu)形式熱電偶的結(jié)構(gòu)形式有普通型熱電偶、鎧裝型熱電偶和薄膜熱電偶等。熱電偶的種類雖然很多，但通常由金屬熱電極、絕緣子、保護(hù)套管及接線裝置等部分組成。 第45頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四1普通型熱電偶 普通型結(jié)構(gòu)熱電偶工業(yè)上使用最多，它一般由熱電極、絕緣套管、保護(hù)管和接線盒組成。普通型熱電偶結(jié)構(gòu)圖 第46頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四普通裝配型熱電偶的外形安裝螺紋第47頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四普通裝配型熱電偶的結(jié)構(gòu)放大圖 接線盒引出線套管

20、固定螺紋 （出廠時(shí)用塑料包裹）熱電偶工作端（熱端） 不銹鋼保護(hù)管 第48頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四2鎧裝型熱電偶 鎧裝型熱電偶又稱套管熱電偶。它是由熱電偶絲、絕緣材料和金屬套管三者經(jīng)拉伸加工而成的堅(jiān)實(shí)組合體 .它可以做得很細(xì)很長(zhǎng)，使用中隨需要能任意彎曲。鎧裝型熱電偶的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)溫端熱容量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，機(jī)械強(qiáng)度高，撓性好，可安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置上，因此被廣泛用在許多工業(yè)部門(mén)中。 第49頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四鎧裝型熱電偶結(jié)構(gòu) 1接線盒 2金屬套管 3固定裝置 4絕緣材料 5熱電極第50頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38

21、分，星期四鎧裝型熱電偶外形法蘭鎧裝型熱電偶可 長(zhǎng)達(dá)上百米薄壁金屬 保護(hù)套管（鎧體） BA絕緣 材料鎧裝型熱電偶橫截面第51頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四3薄膜熱電偶 用真空蒸鍍（或真空濺射）、化學(xué)涂層等工藝，將熱電極材料沉積在絕緣基板上形成的一層金屬薄膜。熱電偶測(cè)量端既小又?。ê穸瓤蛇_(dá)0.010.1m），因而熱慣性小，反應(yīng)快，可用于測(cè)量瞬變的表面溫度和微小面積上的溫度。 其結(jié)構(gòu)有片狀、針狀和把熱電極材料直接蒸鍍?cè)诒粶y(cè)表面上等3種。所用的電極類型有鐵-康銅、鐵鎳、銅-康銅、鎳鉻-鎳硅等。測(cè)溫范圍為200300。 第52頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星

22、期四鐵-鎳薄膜熱電偶結(jié)構(gòu) 1測(cè)量接點(diǎn) 2鐵膜 3鐵絲 4鎳絲5接頭夾具 6鎳膜 7襯架第53頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四4表面熱電偶 表面熱電偶是用來(lái)測(cè)量各種狀態(tài)的固體表面溫度的，如測(cè)量軋輥、金屬塊、爐壁、橡膠筒和渦輪葉片等表面溫度。此外還有測(cè)量氣流溫度的熱電偶、浸入式熱電偶等。第54頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電偶應(yīng)用1測(cè)溫基本測(cè)量電路包括熱電偶、補(bǔ)償導(dǎo)線、冷端補(bǔ)償器、連接用銅線、動(dòng)圈式顯示儀表。 熱電偶基本測(cè)量電路 第55頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四第56頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，

23、星期四第57頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四第58頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四第59頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四第60頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四第61頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 熱電制冷又稱作溫差電制冷，或半導(dǎo)體制冷，它是利用熱電效應(yīng)（即帕爾帖效應(yīng)）的一種制冷方法。半導(dǎo)體材料具有較高的熱電勢(shì)可以成功地用來(lái)做成小型熱電制冷器。圖1示出N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體構(gòu)成的熱電偶制冷元件。用銅板和銅導(dǎo)線將N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體連接成一個(gè)回路，銅板和銅導(dǎo)線只起導(dǎo)電的作用。

24、此時(shí)，一個(gè)接點(diǎn)變熱，一個(gè)接點(diǎn)變冷。如果電流方向反向，那么結(jié)點(diǎn)處的冷熱作用互易。 熱電制冷器的產(chǎn)冷量一般很小，所以不宜大規(guī)模和大制冷量使用。但由于它的靈活性強(qiáng)，簡(jiǎn)單方便冷熱切換容易，非常適宜于微型制冷領(lǐng)域或有特殊要求的用冷場(chǎng)所。 第62頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱電偶應(yīng)用2-車(chē)載冰箱（半導(dǎo)體制冷）第63頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四熱釋電器件 熱釋電探測(cè)器是一種利用熱釋電效應(yīng)制成的新型熱探測(cè)器。廣泛應(yīng)用于熱輻射和從可見(jiàn)光到紅外波段激光的探測(cè)第64頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 (a)熱釋電效應(yīng) 在晶體中有一種晶體為熱電晶體。這種晶體具有自發(fā)極化的特性。所謂自發(fā)極化就是在自然條件下晶體的某些分子正負(fù)電荷中心不重合，形成一個(gè)固有的偶極矩，在垂直極軸的兩個(gè)端面上就會(huì)造成大小相等、符號(hào)相反的面束縛電荷。第65頁(yè)，共74頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)38分，星期四 在溫度變化時(shí)。晶體中離子間的距離和鏈角發(fā)生變比，從而使偶極矩發(fā)生變化，也就是自發(fā)極化強(qiáng)度和面束縛