温差电动势的测量
热电偶温差电动势的测量 说明书
测量数据可显示，SV 显示器交替显示设定值/提示符（3sec/0.5sec） 设定值 设定值 ALM1 ALM2
四、有关参数的设定及功能的解释： 1．仪表的自整定功能（AT） ： （1）在内部参数层中将自整定功能（AT）设置成 ON 后，按 SET 键即启动自整定功能， （自整定 系统的 P、I、D 参数） ，仪表返回至正常 PV/SV 显示，而面板上 AT 灯开始闪烁、同时（SV）窗口交替 显示设定的温度值和自整定符号“AT ”。 （2）注意：在将自整定功能（AT）设置成 ON 后，在整个自整定过程中，系统不允许修改任何值 （包括加热上限温度的设定） ，若要修改参数先将（AT）设置成 OFF。 （3）低 SV 值的自整定：为防止自整的超调太大，可以在低于设定值 SV 的某一个值处进行自整 定，这个低于的量由仪表量程 P—SH（高满度显示值设定）/P—SL（低满度显示值设定）和 USTP（低 PV 值自整定修正）共同决定；USPT 值是量程的百分比，在 0—400 度量程下，如果 USPT=2.0 那么实 际降低的值为(400-0)×2.0%=8，也就是说在自整定状态下值将降低 8℃。 2．手动/自动无扰动切换：在 PV/SV 显示状态下，按⊳键一下，SV 显示器千位数上出现 H，后三
E x ≈ α (t − t0 )
图（1）
图（2）
式中 α 称为温差电系数，对于不同金属组成的热电偶, α 是不同的，其数值上等于两接点温度差为 10C 时所产生的电动势。 为了测量温差电动势，就需要在图（1）的回路中接入电位差计，但测量仪器的引入不能影响热电 偶原来的性质，例如不影响它在一定的温差 t − t0 下应有的电动势 E x 值。 要做到这一点， 实验时应保证一定的条件。 根据伏打定律 ， 即在 A、B 两种金属之间插入第三种金属 C 时，若它与 A、B 的两 连接点处于同一温度 t0 ，如图（2） ，则该闭合回路的温差电动势 与上述只有 A、B 两种金属组成回路时的数值完全相同。所以， 我们把 A、B 两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起，构成 热电偶的热端 （工作端） 。 将另两端各与铜引线 （即第三种金属 C） 焊接，构成两个同温度（ t0 ）的冷端（自由端） 。铜引线与电位 差计相连，这样就组成一个热电偶温度计，如图（3）所示。通 常将冷端置于冰水混合物中，保持 t0 = 0 � C ，将热端置于待测温 图（3） 度处，即可测得相应的温差电动势，再根据事先校正好的曲线或 数据来求出温度 t 。 【实验仪器】 UJ-31 型电位差计,DHBC-1 型标准电势与待测低电势 （或 BC9a 标 准 电 池 ） ， AZ19 型直流检流计， DHT-2 型多档恒流控温实验仪等。 【实验内容】 1．熟悉 UJ-31 型电位差计各旋钮的功能，掌握测量电动势的基本要领。
热电偶测温原理
热电偶测温原理
热电偶是一种常用的温度传感器，它利用两种不同金属的导电性能差异产生的热电动势来测量温度。
热电偶测温原理基于热电效应，即当两种不同金属连接成回路时，若两个连接点处于不同温度，就会在回路中产生热电动势，这种现象被称为热电效应。
热电偶的测温原理主要依赖于两个基本规律，温差电动势规律和温度与电动势的关系规律。
首先，根据温差电动势规律，热电偶的工作原理是利用两个不同金属导线连接成回路后，当两个连接点处于不同温度时，就会在回路中产生热电动势。
这是因为金属导体中的自由电子在受热后运动加剧，导致电子在两种金属导体之间形成电子云，从而产生热电动势。
这个热电动势的大小与金属种类、温度差异以及连接点材料的特性有关。
其次，根据温度与电动势的关系规律，热电偶的工作原理是利用热电动势与温度之间的线性关系来测量温度。
一般来说，热电偶的电动势与温度呈线性关系，可以通过标定曲线将电动势与温度一一对应起来，从而实现温度的测量。
热电偶测温原理的核心在于利用热电效应产生的热电动势来测量温度，其测温范围广、响应速度快、结构简单、价格低廉等特点，使其在工业生产中得到广泛应用。
在实际应用中，我们需要注意热电偶的选型、安装位置、温度补偿等因素，以确保测温的准确性和稳定性。
总的来说，热电偶测温原理是基于热电效应的，利用热电动势与温度之间的线性关系来实现温度的测量。
通过合理选型和使用，热电偶可以在工业生产中发挥重要作用，帮助我们实现对温度的准确监测和控制。
测量电动势的电动势测量实验
测量电动势的电动势测量实验标题：电动势测量实验：从定律到实验准备及过程的详细解读和应用引言：电动势是描述电源在单位正电荷上所做的功，是电流产生的推动力。
准确测量电动势对于电源性能评估和电路设计至关重要。
本文将详细介绍测量电动势的电动势测量实验，包括实验准备、过程及实验结果的应用和其他专业性角度的分析。
一、实验准备：1. 理论依据：电动势的测量基于基尔霍夫定律和欧姆定律。
- 基尔霍夫定律：在由多个分支组成的闭合电路中，电路中各支路中的电流的代数和等于零。
- 欧姆定律：电压等于电流与阻抗（电阻）的乘积。
2. 实验材料和设备：- 电池：提供电源，可选择干电池或蓄电池。
- 电压表（或万用表）：测量电动势的电压。
- 变阻器：用于调节电路中的阻抗，以便测量不同电压下的电动势。
- 连接线：将电池、电压表和变阻器连接为电路。
3. 实验过程：步骤1：准备电路，将电池正极与电压表的正极相连接，电池负极与变阻器相连，最后将变阻器与电压表的负极相接。
步骤2：打开电路开关，调节变阻器，提供不同的电阻值，并记录相应的电压值。
步骤3：根据记录的电压值和相应的电阻值，使用欧姆定律计算电流值。
步骤4：根据基尔霍夫定律，将各个电流值相加，得到电动势的测量结果。
二、实验分析和应用：1. 实验结果的应用：通过电动势测量实验，我们可以：- 评估电池性能：测量电池的电动势可以判断电池的容量、寿命和质量，以及确认电源是否满足设计需求。
- 电路设计与优化：准确测量电动势有助于电路的设计、分析和优化，包括选择合适的电源、阻抗匹配和功耗控制等。
2. 专业性角度分析：- 测量精度与误差：实验中应注意减小误差，例如通过多次测量取平均值，选择高精度的测量仪器，以及避免电路中的漏电和短路等问题。
- 电源内阻考虑：实验中，电源内阻对实际输出电动势产生影响。
应根据电源类型和测量要求，选择适当的内阻调节方式或进行校正。
- 温度效应和其他影响因素：电流和电动势的测量受温度和其他环境因素的影响。
热电动势和温差电动势
热电动势:两种不同材料的导体(或半导体)A、B串接成一个闭合回路,并使两个结点处于不同的温度下,那么回路中就会存在热电动势。
有电流产生相应的热电动势称为温差电动势或塞贝克电动势,通称热电动势。
接触电动势:接触电动势是由两种不同导体的自由电子,其密度不同而在接触处形成的热电动势。
它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度,而与导体的形状和尺寸无关。
温差电动势:是在同一根导体中,由于两端温度不同而产生的一种电动势。
热电偶测温原理:热电偶的测温原理基于物理的"热电效应"。
所谓热电效应,就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时,若两个结点的温度不同,那么在回路中将会产生电动势的现象。
两点间的温差越大,产生的电动势就越大。
引入适当的测量电路测量电动势的大小,就可测得温度的大小。
热电偶三定律:a 中间导体定律:热电偶测温时,若在回路中插入中间导体,只要中间导体两端的温度相同,则对热电偶回路总的热电动势不产生影响。
在用热电偶测温时,连接导线及显示一起等均可看成中间导体。
b 中间温度定律:任何两种均匀材料组成的热电偶,热端为T,冷端为T 时的热电动势等于该热电偶热端为T,冷端为Tn时的热电动势与同一热电偶热端为Tn,冷端为T0 时热电动势的代数和。
应用:对热电偶冷端不为0℃时,可用中间温度定律加以修正。
热电偶的长度不够时,可根据中间温度定律选用适当的补偿线路。
c参考电极定律:如果A、B两种导体(热电极)分别与第三种导体C(参考电极)组成的热电偶在结点温度为(T,T0 )时分别为EAC(T,T)和EBC(T,T),那么受相同温度下,又A、B两热电极配对后的热电动势为实用价值:可大大简化热电偶的选配工作。
在实际工作中,只要获得有关热电极与标准铂电极配对的热电动势,那么由这两种热电极配对组成热电偶的热电动势便可由上式求得,而不需逐个进行测定。
误差因素:参考端温度受周围环境的影响减小误差的措施有:a 0oC恒温法b 计算修正法(冷端温度修正法)c 仪表机械零点调整法d 热电偶补偿法e 电桥补偿法f 冷端延长线法热电动势：用两种金属接成回路，当两接头处温度不同时，回路中会产生电动势，称热电动势(或温差电动势)。
热电偶测温原理是什么
热电偶测温原理是什么热电偶是一种常用的温度传感器，其测温原理是基于热电效应。
热电偶由两种不同金属导线组成，它们的接触点被称为热电接头。
当热电接头处于不同温度时，就会产生热电动势，即温差电动势。
这种温差电动势可以通过测量电压来确定温度，从而实现温度的测量。
热电偶的测温原理基于两种主要效应，塞贝克效应和泊松效应。
塞贝克效应是指当两种不同金属导体的热电接头处于温度差时，会产生电动势。
而泊松效应则是指当电流通过两种不同金属导体时，会产生热量，从而产生温度差。
这两种效应共同作用，使得热电偶成为一种可靠的温度传感器。
热电偶的工作原理可以用一个简单的例子来解释。
假设我们有一根由铁和铜两种金属组成的热电偶，将其两端分别连接到一个电压表上。
当热电偶的接头处于不同温度时，铁和铜之间会产生热电动势，从而在电压表上显示出一个电压值。
通过这个电压值，我们就可以计算出热电偶接头的温差，进而确定被测物体的温度。
热电偶测温原理的优点在于其测量范围广，可以覆盖从极低温度到极高温度的范围。
此外，热电偶还具有响应速度快、结构简单、成本低廉等优点，因此在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。
然而，热电偶也存在一些局限性，例如对温度变化的响应不够灵敏，以及在测量极低温度时易受到环境干扰的影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体的测量要求选择合适的温度传感器。
总的来说，热电偶测温原理是基于热电效应，通过测量热电接头产生的电动势来确定温度。
它具有测量范围广、响应速度快、成本低廉等优点，是一种常用的温度传感器。
然而，在实际应用中需要注意其局限性，选择合适的温度传感器以满足具体的测量要求。
温差电势是由于金属导体两端温度不同而产生的电势
温差电势是由于金属导体两端温度不同而产生的电势1. 引言温差电势是指在金属导体两端温度不同的情况下，由于热量传导而产生的电势差。
这种现象被广泛应用于热敏电阻、热电偶等温度测量装置中。
本文将详细介绍温差电势的原理、应用以及相关实验。
2. 温差电势的原理温差电势的产生基于以下两个原理：2.1 热力学第二定律根据热力学第二定律，当两个物体处于不同温度时，热量会从高温物体传递到低温物体，直到两者达到热平衡。
这个过程中，热量通过导热方式传递。
2.2 Seebeck效应Seebeck效应是指当两个连接在闭合回路中的金属导体处于不同温度时，会产生一个由温度差引起的电动势。
这个现象是由于金属导体中自由电子受到热运动影响而引起的。
3. 温差电势的计算公式温差电势可以通过以下公式计算：V = S * (T2 - T1)其中，V表示温差电势，S表示热电系数（Seebeck系数），T2和T1分别表示两端的温度。
4. 温差电势的应用4.1 温度测量温差电势被广泛应用于温度测量装置中。
例如，热敏电阻和热电偶就是基于温差电势原理工作的。
热敏电阻的电阻值随着温度的变化而变化，通过测量其电阻值可以推算出环境的温度。
热电偶则是由两种不同金属导体组成，在两端产生一个由温差引起的电动势，通过测量这个电动势可以得到物体的温度。
4.2 热能转换另一个重要应用领域是热能转换。
利用温差产生的电势可以将热能转换为电能。
这种技术被广泛应用于热能发电、太阳能发电等领域。
4.3 环境监测在环境监测中，利用温差电势可以测量大气温度、地表温度等。
这些数据对于气象预报、环境保护等方面都具有重要意义。
5. 温差电势的实验为了验证温差电势的存在并测量其数值，可以进行以下实验：5.1 实验材料和仪器•两根不同金属导线（例如铜和铁）•热源（例如烧杯加热器）•温度计•示波器或万用表5.2 实验步骤1.将两根金属导线分别连接到示波器或万用表的两个接口上。
2.将一根导线的一端接触热源，另一端接触冷却介质（例如水）。
温差电动势
材料C做成的两根导线中的汤姆孙 材料 做成的两根导线中的汤姆孙 电动势大小相等方向相反,互相抵消 而 电动势大小相等方向相反 互相抵消;而 互相抵消 的接头的温度相同,故 且C与A及C与B的接头的温度相同 故 与 及 与 的接头的温度相同 两个接头珀耳帖电动势的代数和等于A 两个接头珀耳帖电动势的代数和等于 与B直接连接在同一温度下产生的珀耳 直接连接在同一温度下产生的珀耳 帖电动势,因此同样材料 因此同样材料C做成的两根 帖电动势 因此同样材料 做成的两根 导线的插入并不影响电动势的数值. 导线的插入并不影响电动势的数值 温差电偶有热容量小,测温范围大 测温范围大, 温差电偶有热容量小 测温范围大 灵敏度与准确度高等优点. 灵敏度与准确度高等优点
电流经过导体时具有热效应,但是 电流经过导体时具有热效应 但是 为什么回会使水变成冰呢?二者 为什么回会使水变成冰呢 二者 之间是否矛盾呢?这种现象有又是 之间是否矛盾呢 这种现象有又是 什么原理呢?还有 电场和磁场有关, 还有,电场和磁场有关 什么原理呢 还有 电场和磁场有关 而电场又和温差有关,那么磁场和温 而电场又和温差有关 那么磁场和温 差又有没有关系呢? 差又有没有关系呢 可惜我是没找到答案,不知哪位 可惜我是没找到答案 不知哪位 同僚可否告知…… 同僚可否告知
Eb=Πab(T2)-Πab(T1)+E’b-E’a
这样的装置称为温 差电偶,电动势 电动势Eab 差电偶 电动势 则称为温差电动势. 则称为温差电动势
与珀耳帖电动势Eab相应外加力 相应外加力 与珀耳帖电动势 的指向如上图所示这时回路中由温差 电动势Eab引起的电流是顺时针方向 电动势 引起的电流是顺时针方向 的(汤姆孙电动势比珀耳帖电势小得 汤姆孙电动势比珀耳帖电势小得 电流的方向由珀耳帖电动势决定). 多,电流的方向由珀耳帖电动势决定 电流的方向由珀耳帖电动势决定 在高温处自周围物体吸收热量, 在高温处自周围物体吸收热量 在低出则向周围物体放出热量,二者 在低出则向周围物体放出热量 二者 的差便是维持稳恒电流所需电能的来 源.
温差电现象的研究实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除温差电现象的研究实验报告篇一：温差电动势的测量实验温差电动势的测量一、实验目的1.了解电位差计的工作原理，学会用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势。
2.学会用数字电压表测量热电偶的温差电动势。
3.了解热电偶的测温原理和方法。
4.测量热电偶的温差电动势。
二、实验仪器uJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。
三、实验原理1．热电偶两种不同金属组成一闭合回路时，若两个接点A、b处于不同温度t0和t，则在两接点A、b间产生电动势，称为温差电动势，这种现象称为温差现象。
这样由两种不同金属构成的组合，称为温差电偶，或热电偶。
热电偶是一种常用的热电传感器，利用它可以测量微小的温度变化。
温差电动势?的大小除和热电偶材料的性质有关外，另一决定的因素就是两个接触点的温度差(t－t0)。
电动势与温差的关系比较复杂，当温差不大时，取其一级近似可表示为：?＝c（t－t0）式中(:温差电现象的研究实验报告)c为热电偶常数（或称温差系数），等于温差1℃时的电动势，其大小决定于组成热电偶的材料。
例如，常用的铜-康铜电偶的c值为4.26×10-2mV/K，而铂铑-铂电偶的c值为6.43×10-3mV/K。
热电偶可制成温度计。
为此，先将t0固定（例如放在冰水混合物中），用实验方法确定热电偶的?-t关系，称为定标。
定标后的热电偶与电位差计配合可用于测量温度。
与水银温度计相比，温差电偶温度计具有测量温度范围大（－200℃~2000℃），灵敏度和准确度高，便于实验遥测和A／D变换等一系列优点。
2．数字电压表测量温差电动势由于数字式电压表的精度和准确度都很好，温差电动势的测量也可以采用数字电压表。
测量前，需要把数字电压表的两个接线端连接起来，对数字电压表进行调零。
把数字电压表的两个接线端接在温差电偶的两个信号输出端，选择合适的电压量程，就可以开始测量。
大学物理实验补充材料0612修订版 (1)
实验4－6 空气比热容比的测定1、按照如下示意图连接电路，注意温度传感器AD590和测温电压表的正负极不要接错。
压力传感器直接连接测量空气压强的数字电压表。
2、利用传感器可将非电学量转换为电学量进行测量（阅读课本P82），如本实验中利用压力传感器和温度传感器将压强和温度转换为电压，利用数字电压表进行测量。
测空气压强的数字电压表用于测量超过环境气压的那部分压强，1KPa 的压强变化产生20mV 的电压变化。
温度传感器接6V 直流电源和5K Ω电阻后，可产生5mV/K （将课本中5mV/℃改为5mV/K ）的信号电压，即1开尔文的温度变化产生5mV 的电压变化。
3、表4-6-1改为如下格式：表4-6-1 数据记录参考用表周围大气压强P 0/(105Pa)实验开始前测量的室温T 0/mV测量次数状态Ⅰ压强显示值 P 1/mV状态Ⅰ温度T 0/mV状态Ⅲ压强显示值P 2/mV状态Ⅲ温度T 0/mV状态Ⅰ气体 实际压强P 0+P 1/(105Pa)状态Ⅲ气体 实际压强P 0+P 2/(105Pa)γ正常关闭1 2 3提前关闭 推迟关闭说明：（1）开始实验前，预热仪器和调零后，将进气活塞和放气活塞都打开，记录此时测温电压表显示的室温T 0 。
周围大气压强值由实验老师告知。
（2）为便于比较实验结果，5次测量过程中，用打气球打气时，尽量将P 1控制在相同的值。
打气结束，将进气活塞也关闭，等待瓶内空气稳定。
（3）按照课本步骤3所述方法正常关闭活塞2测3次，提前和推迟关闭活塞2各测1次，提前和推迟的效果要明显一点。
（4）计算3次正常关闭活塞2时所得的γ的平均值和标准偏差。
4、完成课后思考题1、2，试给出理论证明。
5、 补充思考题：本实验中测空气压强的数字电压表灵敏度为20mV/Kpa ，当数字电压表显示为温度传感器 5K Ω电阻测温电压表..6V 直流电源200mV时，待测气体压强为P0+10Kpa。
根据测量温度的数字电压表计算温度值的方法与此类似，试根据实验开始前测量的室温T0计算环境的摄氏温度值。
热电材料塞贝克系数测试
热电材料塞贝克系数测试2019-09-02《中国测试杂志》2014年第三期1Seebeck系数测试原理Seebeck效应指的是热能转换为电能的现象，是热电材料应⽤的理论基础，它被称为热电第⼀效应。
Seebeck系数通常也称为温差电动势率，根据Seebeck系数的定义[5]，被测材料和参考材料之间满⾜如下关系[1]：根据式（1），通常将Seebeck系数的测量装置设计成图1所⽰的形式。
在实际测试中，通常在上下电极中的⼀端安装加热或制冷装置使样品两端产⽣温差ΔT′，然后由热电偶测出温差ΔT和电压V2Seebeck系数测试的影响因素2.1热电偶Seebeck效应的影响由式（1）得到的Seebeck系数实际上为被测材料和参考材料（即测温热电偶）[1]之间的相对Seebeck系数。
在实际计算中，需要考虑测温热电偶的绝对Seebeck系数的影响才能得到反映被测材料本征性能的绝对Seebeck系数，即：αs=limΔT0VsrΔT+αr（2）式中：αs———被测材料的绝对Seebeck系数；αr———热电偶材料的绝对Seebeck系数；ΔT———温差[1]；Vsr———ΔT产⽣的Seebeck电势。
本研究分别以康铜和Ca3Co4O9为研究对象，测试其绝对Seebeck系数，测试所⽤热电偶材料为Pt/PtRh。
由于实际测试中通过热电偶负极Pt线测Seebeck电势，所以查表[7]可得Pt在100～2000K之间系列温度点的Seebeck系数。
⽤最⼩⼆乘法拟合得到任意温度时Pt的Seebeck系数，根据式（2）计算得出被测材料的绝对Seebeck系数。
通过对⽐样品的绝对Seebeck系数和相对于热电偶的相对Seebeck系数，研究热电偶Seebeck效应对材料Seebeck系数测试的影响。
图2和图3分别为康铜和Ca3Co4O9的Seebeck系数随温度变化曲线。
本研究所⽤康铜试样为德国Linseis公司⽣产的⽤来校准仪器的标准样品。
最新E温差电动势的测量05
E温差电动势的测量05图1 热电偶1t 热端0t 冷端实验名称 温差电动势的测量一、前言1821年德国物理学家塞贝克（T.J.Seeback ）发现：两种不同金属导线两端接合成回路，当结合点的温度不同时，在回路中就会有电流和电动势产生，后来称此为塞贝克效应。
其中产生的电动势称为温差电动势，上述回路称为热电偶。
在实际测量中，为了提高测量精度，使测量更加方便快捷，经常将一些非电学量（如温度、速度、长度等）转换为电学量进行测量。
热电偶就是这样一种利用温差电效应制作的，将非电学量（温度）转化成电学量（电动势）来测量的一个实际例子。
用热电偶测温具有许多优点，如测温范围宽、测量灵敏度和准确度较高、结构简单不易损坏等。
此外由于热电偶的热容量小，受热点也可做得很小，因而对温度变化响应快，对测量对象的状态影响小，可以用于温度场的实时测量和监控。
因此，热电偶在温度测量、温差发电和控制系统中得到广泛应用。
二、教学目标1、观察并了解温差电现象。
2、掌握电势差计的工作原理，学会使用箱式电势差计。
3、通过测量热电偶的温差电动势，学会对热电偶进行定标的方法。
4、学会使用光点式检流计。
三、教学重点1、热电偶的定标。
四、教学难点1、箱式电势差计的使用。
图2 t E 与10t t -的线性关系曲线 1t 热端10()t E V 两种不同金属（如铜和康铜）组成一个闭合回路，如图1所示，当两个接触点温度不同，则在两接触点间将产生电动势，回路中会出现热电流，此现象称为温差电现象，产生的电动势称为塞贝克电动势，也称为温差电动势。
这种由两种不同金属焊接并将接触点放在不同温度下的回路称为热电偶，其高温端称为自由端或工作端，低温端称为自由端或冷端。
热电偶的温差电动势大小由热端和冷端的温差决定，其极性热端为正极，冷端为负极，其关系式如下：210101()()2t E t t t t αβ=-+-+＝ （1）式中t E 为温差电动势，1t 为热端温度，0t 为冷端温度，α和β是由构成热电偶的金属材料决定的常数。
由电位差计测量温差电动势实验所想到的
由电位差计测量温差电动势实验所想到的
摘要：1812年德国物理学家赛贝克发现：当两种不同金属导线组成闭合回路时，若在两接头维持一温差，回路就有电流和电动势产生。
在生活中应用到的温度测量仪器往往不能测很高的温度，在做完“用电位差计测量温差电动势”这一实验后我想到是否可以用此实验的相关原理设计一个测量高温的仪器呢。
关键词：温差电动势电压信号放大改装灵敏电压表
铂-铑材料选择的理由：由于铂-铑能够承受1700摄氏度的高温，因此能够测量很高的温度。
电压放大器的作用：由于在金属中温差电动势约为几微伏每摄氏度，我们知道灵敏电压表的指针偏转的幅度为量程的三分之一至三分之二时读数才比较准确，而有时测量时不可避免的会出现由于温差过小而使得指针示数过小，因此我采用了一个电压放大器将电压放大而使得指针的示数达到所需的要求。
改装灵敏电压表的改装方式：先在一系列的已知的不同的温差条件下，利用此装置测出一系列的电压，记录下数据并根据这些数据将灵敏电压表上的电压示数改为温度差示数。
使用方法：测量时将铂-铑丝分别和环境和待测物体接触，读出示数，根据环境温度得出待测物体的温度。
当使用电压放大器时，温差示数要作相应变化。
比如，使用电压放大器将电压放大10倍时，读出的示数要相应的变为原来的十分之一（电压和温差呈正比）。
备注：我平时就梦想着自己能够设计点什么东西，非常感谢物理试验中心给我提供了这么个机会使得我能尝试一下，但是由于自己所学的专业和物理没有很大的关系加上自己平时所学有限，我设计的这个仪器在原理上和实用上存在着不少缺陷这是必然的，但我不愿放弃这
个好机会，硬着头皮设计了这么个“垃圾”。
设计人：余谆谆
班级：制药0501
学号：0120520400117。
用电位差计测量温差电动势
用电位差计测量温差电动势用电位差计测量电压，是将未知电压与电位差计上的已知电压相比较。
它不像伏特计那样需要从待测电路中分流，因而不干扰待测电路，测量结果仅依赖于准确度极高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计，准确度可以达到0.01%，甚至更高，是精密测量中应用广泛的仪器。
它不但可以精确测定电压、电动势、电流和电阻等，还可以用来校准电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量(如温度、压力、位移和速度等)的电测法中也占有重要地位。
一、实验目的1．掌握电位差计的构造、工作原理及使用方法。
2．掌握用补偿法测量微小电动势的原理和方法。
3．作出ε～Δt 曲线，并从曲线图中求出热电偶的温差系数(α=Δε/Δt )。
二、实验原理1.温差电动势产生原理在两种不同的金属(或合金)A 、B 构成的闭合电路中，如图7.6所示，当两接触点的温度t 1、t 2不同时，电路将有电流通过，即电路中产生了电动势，这个现象叫做温差电现象，同时把这个电路叫做A —B 温差电偶，例如铜—康铜温差电偶。
温差电偶又称为热电偶。
热电偶的温差电动势ε的大小除了和组成热电偶的材料有关外，唯一决定于两接触点的温度差Δt = t 1－t 2。
通常情况，ε与Δt 的关系相当复杂，一般可用级数表示，若取二级近似，可表示为ε＝α(t 1－t 2)＋β(t 1－t 2)2＝α·Δt ＋βΔt 2 （1）式中t 1为热端温度，t 2为冷端温度，α、β是与两种金属材料性质有关的常量，在α>>β的场合下，这两种金属构成的热电偶电动势与温度差近似成线性关系，即：ε＝α·Δt （2）在实际应用中常用热电偶的这一性质做成热电偶温度计。
2.电位差计工作原理电位差计是根据补偿原理并应用比较法，将待测电动势或电压与标准电动势或电压相比较来进行测量的仪器。
（1）补偿原理在使用各种系列的指针式直读仪表进行电压或电动势的测量时，由于测量仪器进入系统后将使系统的状态发生变化，从而不能得到被测量的客观值。
温差电动势的测量实验报告
温差电动势的测量实验报告实验目的本实验旨在通过测量温差电动势，研究温差电动势与温度差异之间的关系，并验证热电效应的存在。
实验器材•温差电动势测量装置•温度计•热源（如烧杯、烙铁等）•温差电动势测量仪实验原理温差电动势是指当两个焊接点的温度不同时，在热电偶的两个焊接点之间会产生电压差。
这种现象被称为“温差电动势”或“塞贝克效应”。
其原理基于热电偶的热电效应，即材料的温度差异会导致电子的热运动，从而产生电势差。
实验步骤1.准备实验器材：将温差电动势测量装置连接到温差电动势测量仪上，并插入温度计到测量仪的接口上。
2.确保温度计的接触头与测量装置的焊接点紧密接触，以确保准确测量温度。
3.打开测量仪的电源，并等待一段时间，直至测量仪的显示屏上显示出稳定的基准温度。
4.将热源（如烧杯）放置在测量装置的焊接点之一上，让热量传递到焊接点上。
5.同时，在另一个焊接点上使用温度计测量温度，并记录下来。
6.观察测量仪上的温差电动势显示，并记录下测量值。
7.移除热源，并等待一段时间，直至测量仪的显示屏上显示出稳定的基准温度。
8.重复步骤4-7，但这次在另一个焊接点上放置热源，并记录测量值。
9.根据实验数据计算出两个焊接点的温度差异，并计算出对应的温差电动势值。
10.将实验数据整理成表格或图表，并进行数据分析和讨论。
实验结果与分析根据实验数据，我们可以绘制出温差电动势与温度差异之间的关系图表。
通过分析图表，我们可以发现温差电动势与温度差异之间存在线性关系，即随着温度差异的增加，温差电动势也相应增加。
这验证了热电效应存在的理论。
实验结论通过本实验，我们成功测量了温差电动势，并验证了热电效应的存在。
实验结果表明，温差电动势与温度差异之间存在线性关系。
实验注意事项•在进行实验前，确保实验器材的连接正确并稳定。
•实验时需注意安全，避免热源接触皮肤或其他易燃物。
•在记录实验数据时，应保证准确性和一致性。
参考文献[1] 温差电动势测量实验报告，XX大学实验室，2020年。
p型半导体 温差电动势
p型半导体温差电动势p型半导体是一种在半导体器件领域中常被使用的材料。
它具有一些特殊的特性，其中之一就是它对温度变化非常敏感，这种敏感性可以用温差电动势来衡量。
温差电动势（也被称为Seebeck效应）是指在两个不同温度之间，由于温度差异而产生的电势差。
当p型半导体的一侧温度高于另一侧时，电子和空穴在这个温差作用下会产生一个电压，这种电压被称为温差电动势。
温差电动势的大小与温差的差异成正比，这意味着温差越大，产生的电压也越大。
不仅如此，温差电动势还与p型半导体的材料特性有关，例如材料的载流子浓度和迁移率。
因此，根据不同的材料和温度差异，温差电动势的大小也会有所变化。
温差电动势在实际应用中具有广泛的用途。
一个常见的应用是温度测量，通过将两个不同温度的接触点连接到p型半导体上，可以测量出温差电动势的大小从而得知温度差异。
这在工业自动化、热力学和火力发电等领域中都有重要的应用。
此外，温差电动势还可以用于能量转换。
通过将p型半导体与n型半导体连接，形成热电偶，就可以将温差电动势转化为电能。
热电偶在耐高温和高效能量转换方面具有独特的优势，在航天、能源回收和电力行业中得到广泛应用。
为了提高温差电动势的效果，可以采取一些措施。
首先，材料的选择非常重要。
选择具有较高迁移率和较低热导率的材料可以提高电流的流动性和减小能量的散失。
其次，优化p型半导体和n型半导体的接触，减少接触电阻，以增加温差电动势的产生。
总之，温差电动势在p型半导体中的应用具有重要的意义。
它不仅可以用于温度测量，还可以用于能量转换。
通过优化材料选择和接触设计，我们可以提高温差电动势的效果，为实际应用提供更好的性能。
随着科学技术的不断发展，温差电动势的应用前景也将不断拓展。
温差电动势
温差电动势
温差电动势是一种有时候也叫做温度电位或温度电动势的物理量，它
指的是温度不一样的两种物质所发生的电动势的大小。
温差电动势是一种
基于温度的电动势，它的大小与两种物质温度的差异有关，当温度差异越
大时，温差电动势也就越大。
传统上，温差电动势被定义为两种物质在一
定温度下，带有电荷的单位体积中所发生的电动势。
温差电动势是由温度差造成的，而不是影响物质表面电荷的壁隙效应。
当温度不一样时，热量在两种物质之间流动，这样就会造成电子在两种物
质间的移动，从而产生温差电动势。
温差电动势具有重要的工程应用，例如在发电厂中，通过不同的温度，通过温差电动势的作用获得电能；温差电动势也可以用于热电转换，将温
差转换为电能；在环境检测领域，温差电动势也有广泛的应用，可以用于
检测环境中气体浓度的变化。
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温差电动势的测量热电偶是一种应用十分广泛的温度传感器，它可以测量微小的温度变化，并广泛的应用于非电量的电测。
例如，由热电偶制成的热电偶湿度计已广泛应用于农业科学中植物水势的测定和渗透势的测定。
因此，了解热电偶十分必要。
本实验介绍热电偶的原理与温差电动势的测量方法。
一、实验目的1. 了解电位差计的工作原理，学会用箱式电位差计测量热电偶的温差电动势。
2. 学会用数字电压表测量热电偶的温差电动势。
3. 了解热电偶的测温原理和方法。
4. 学会使用光点式或数字式检流计。
二、实验仪器UJ31型箱式电位差计、热电偶、光点式或数字式检流计、标准电池、直流稳压电源、温度计、电热杯、保温杯。
三、实验原理1．热电偶两种不同金属组成一闭合回路时，若两个接点A、B处于不同温度t0和t，则在两接点A、B间产生电动势，称为温差电动势，这种现象称为温差现象。
这样由两种不同金属构成的组合，称为温差电偶，或热电偶。
热电偶是一种常用的热电传感器，利用它可以测量微小的温度变化。
温差电动势ε的大小除和热电偶材料的性质有关外，另一决定的因素就是两个接触点的温度差(t－t0)。
电动势与温差的关系比较复杂，当温差不大时，取其一级近似可表示为：ε＝C（t－t0）式中C为热电偶常数（或称温差系数），等于温差1℃时的电动势，其大小决定于组成热电偶的材料。
例如，常用的铜-康铜电偶的C值为4.26×10-2mV/K，而铂铑-铂电偶的C值为6.43×10-3mV/K。
热电偶可制成温度计。
为此，先将t0固定（例如放在冰水混合物中），用实验方法确定热电偶的ε-t关系，称为定标。
定标后的热电偶与电位差计配合可用于测量温度。
与水银温度计相比，温差电偶温度计具有测量温度范围大（－200℃~2000℃），灵敏度和准确度高，便于实验遥测和A／D变换等一系列优点。
2．数字电压表测量温差电动势由于数字式电压表的精度和准确度都很好，温差电动势的测量也可以采用数字电压表。
测量前，需要把数字电压表的两个接线端连接起来，对数字电压表进行调零。
把数字电压表的两个接线端接在温差电偶的两个信号输出端，选择合适的电压量程，就可以开始测量。
3．电位差计电位差计是准确测量电势差的仪器，其精度很高。
用伏特表测量电动势E x时，伏特表读数为U＝E x－IR，其中R为伏特表内阻。
由于U<E x，故用伏特表不能准确测量电动势。
只有当I＝0时，端电压U才等于电动势E x。
如图4-8-1，如果两个电动势相等，则电路中没有电流通过，I＝0，E N＝E X。
如果E N 是标准电池，则利用这种互相抵消的方法（补偿法）就能准确地测量被测的电动势E X，这种方法称为补偿法，电位差计就是基于这种补偿原理而设计的。
图4-8-1 补偿法原理图 图4-8-2 电位差计原理图在实际的电位差计中，E N 必须大小可调，且电压很稳定。
电位差计的工作原理如图4-8-2所示，其中，外接电源E 、制流电阻R p 和精密电阻R AB 串联成一闭合回路，称为辅助回路。
当有一恒定的标准电流I 0流过电阻R AB 时，改变R AB 上两滑动头C 、D 的位置就能改变C 、D 间的电位差V CD 的大小。
由于测量时应保证I 0恒定不变，所以在实际的电位差计中都根据I 0的大小把电阻的数值转换成电压值，并标在仪器上。
V CD 相当于上面的“E N ”，测量时把滑动头C 、D 两端的电压V CD 引出与未知电动势E x 进行比较。
（1）校准。
为了使R AB 中流过的电流是标准电流I 0，根据标准电池电动势E N 的大小，选定C 、D 间的电阻为R N ，使E N ＝I 0·R N ，调节R P 改变辅助回路中的电流，当检流计指零时，R AB 上的电压恰与补偿回路中标准电池的电动势E N 相等。
由于E N 和R N 都准确地已知，这时辅助回路中的电流就被精确地校准到所需要的I 0值。
（2）测量。
把开关倒向E x 一边，只要E x ≤I 0 R N ，总可以滑动C 、D 到C '、D '使检流计再度指零。
这时，C '、D '间的电压恰和待测的电动势E x 相等。
设C '、D '之间的电阻为R x ，可得E x ＝I 0·R x 。
因I 0已被校准，E x 也就知道了。
由于电位差计的实质是通过电阻的比较把待测电压与标准电池的电动势作比较,此时有E x ＝Nx R R ·E N因而只要精密电阻R AB 做得很均匀准确、标准电池的电动势E N 准确稳定、检流计足够灵敏、电源很稳定，其测量准确度就很高，且测量范围可做得很广。
但是，在电位差计的测量过程中，工作条件常易发生变化（如辅助回路电源E 不稳定，制流电阻R P 不稳定等。
），为保证工作电流标准化，每次测量都必须经过校准和测量两个基本步骤，且每次要达到补偿都要进行细致的调节，所以操作较为繁复、费时。
四、仪器介绍1.标准电池标准电池是一种作电动势标准的原电池，分为饱和式（电解液始终是饱和的）和不饱和式两类。
不饱和式标准电池的电动势E t 随温度变化很小，一般不必作温度修正，但在恒温下E t 仍有变化，不及饱和式的稳定，而且当电流通过不饱和式标准电池后，电解液增浓，长期使用后会失效。
饱和式标准电池的电动势较稳定，但随温度变化比较显著。
本实验所用的为饱和式标准电池，该电池在20℃时的电动势为E 20=1.01860V ，在偏离20℃时的电动势可以下式估算：E s（t）=E20-[39.94(t-20)+0.929(t-20) 2×10-5-0.0090(t-20)3]×10-6V电池的温度可由其上所附的温度计读出．使用标准电池时需注意正负极不能接错，不能短路，不准用万用表测其端电压，不可摇晃、振荡、倒置，不准超过容许电流。
2. 直流复射式光点检流计（AC15型）直流复射式光点检流计是一种测量微弱电流（10－8~10－11A）的磁电式检流计，它无指针，靠光标读数，无固定的零点，一般常用来检测有无电流或作为零位测量法的“指零”仪表。
直流复射式光点检流计的使用方法如下：（1）待检测电流由左下角标示的“＋”、“－”两个接线端接入，一般可不考虑正负。
（2）电流的大小由投射到刻度尺上的光标来指示。
产生光标的电源插口在仪器背面。
由于光标电源有AC220V和AC6.3V、DC6.3V两种，所以要注意光标电源的选择开关应和实际相符。
（3）测量时，应先接通光标电源，见到光标后，将分流器开关由“短路”转到“×0.01”档，观察光标是否指“0”，如果光标不在“0”点，应使用零点调节器和标盘微调器，把光标调在“0”点。
如果找不到光标，可以将检流计的分流器开关置于“直接”处，检查仪器内的小灯泡是否发光。
（4）仪器的偏转线圈并联不同的分流电阻，可以得到不同的灵敏度。
使用时，应从检流计的最低灵敏度×0.01档开始测量，如果偏转不大，再逐步提高灵敏度．本实验中要求灵敏度达到“×1”或“×0.1”。
（5）测量中当光标摇动不停时，要转向短路档，使线圈作阻尼振动，较快静止下来。
检流计悬丝所能承受的最大拉力只有零点几克，所以使用时注意不能振动、倾斜。
当实验结束时，必须将分流器置于短路档，以防止线圈和悬丝受到机械振动而损坏。
3.数字式灵敏检流计JRLQJI-2A型数字式检流计灵敏度较高，达0.2nA/uV。
接通电源后，同样先用面板右下方的调零旋钮调零。
使用时，若有电流通过，便会在显示器上显示出所通过电流的极性“＋”或“－”及电流的大小，电流大小由显示器上的示数和面板右上方“×1”、“×10”两指示灯共同决定。
如“×100”灯亮，则电流大小为示数值×100，表示此时通过的电流较大，偏离平衡位置较远。
4．UJ31型箱式电位差计UJ31型电位差计的面板如图4-8-3所示．其面板上各旋钮、按钮介绍如下：图4-8-3 UJ31型电位差计的面板示意图（1）K1为量程开关，拨在×10档时，测量范围为0~171mV；在×1档时，测量范围为0~17.1mV。
（2）K2为工作状态转换开关，可在“标准”、“测量”和“断开”三种状态中切换。
（3）接通检流计的按钮式开关，有“粗”和“细”两个。
（4）R1为标准电池的温度补偿旋钮，它是一个可调电阻，示值已换算成电压，使用时根据标准电池电动势的大小取值。
因标准电池的电动势与温度有关，故此旋钮有温度补偿之称。
（5）R P1、R P2、R P3是为进行电流标准化的调节电阻，它是把图4-8-2中的制流电阻R P分成“粗”、“中”、“细”三个可调电阻，便于迅速达到补偿。
（6）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是测量旋钮及转盘，它是把图4-8-2中的R AB也分成三档。
在转盘Ⅲ上还有游标，以提高读数的精确度。
电位差计的使用方法如下：（1）检流计调零。
先接好整个实验线路。
注意标准电池的正负极、电源的正负极不要接错，未知1或2的正端接热电偶的热端，不能接错。
状态转换开关K2置于“断”的位置，并将“粗”、“细”、“短路”按钮松开。
将检流计接上电源，调节“零点调节”旋钮，使检流计指零。
（2）调节电位差计工作电流。
①使Ｋ２置于“标准”位置；②粗调。
按下“粗”钮，依次调节ＲＰ１、ＲＰ２，直到检流计粗略指零；③细调。
松开“粗”钮，按下“细”钮，调节ＲＰ２、ＲＰ３，使检流计准确指零，校准完成。
校准后，在测量时R P1、R P2、R P3不要再动。
（3）测量。
①在本实验中，测量范围在0~17.1mV之间，故将量程选择开关K1转至“×1”档；②将状态转换开关“K2”拨向未知1（或未知2）位置；③粗调。
按下“粗”钮，依次调节读数盘Ⅰ、Ⅱ，使检流计粗略指零；④细调。
松开“粗”钮，按下“细”钮，调节读数盘Ⅱ、Ⅲ，使检流计准确指零，即可读数．待测电动势之值为：εx＝（Ⅰ盘读数×1＋Ⅱ盘读数×0.1＋Ⅲ盘读数×0.001）×（K1所示量程）mv 五、实验步骤1．参照图4-8-3，连接好线路。
2．把检流计调零（详见检流计使用方法）。
3．调节电位差计工作电流标准化（详见电位差计使用方法）。
4．测量降温过程不同温度点的温差电动势。
接通电源，将热端的水加热到100℃，当温度下降到95℃时，开始测量热电偶的温差电动势，每隔4℃测量一个电动势，测出8个数据，重复测量两次。
5．使热端处于任意一个温度，测出当前的温度t x真及此温度下相应的电动势εx。
六、数据记录及处理1. 实验数据记录标准电池温度t＝（℃），标准电池电动势E s(t)＝（V）热电偶冷端温度t0＝（℃）表4-8-1 测量数据表2. 用两种方法求出温差系数C （1）以热电偶两端点的温差△t 为横坐标，热电动势ε为纵坐标，在直角坐标纸上作ε-△t 曲线，并用作图法定出温差系数C 。