Ток, создаваемый термопарами

Я не могу найти ответ на этот вопрос в Google.

Возьмите термопару типа K, например. Произведенное напряжение составляет около 41 мкВ / К. Мне интересно, как это меняется, когда нагрузка попадает на него. Какое уравнение определяет ток? Можно ли предположить, что термопара эквивалентна источнику напряжения и внутреннему сопротивлению? Какой ток обычно генерируется при коротком замыкании?

Спасибо

Насколько я понимаю, напряжение термопары строго зависит от температуры. По-видимому, это называется напряжением Зеебека . Как и у любого источника напряжения, с эффектами «реального мира» связано внутреннее сопротивление. Ток короткого замыкания будет определяться этим внутренним сопротивлением с помощью обычного вычисления закона Ома I_ss = V (температура) / R_internal.

Термопары могут обеспечивать полезную мощность.

Спутниковые зонды для дальних расстояний питаются от РИТЭГов: http://fas.org/nuke/space/gphs.pdf

В этом документе описывается, как термоэлектрический эффект используется для питания этих космических аппаратов, обычно с 572 контактами, и генерирует 294 Вт (28 В при 10,5 А) в начале полета, снижаясь со временем по мере распада радиоактивного источника.

http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/4716190/ подробно описывает исчерпывающее исследование материалов, которые могут быть использованы в этих генераторах.

Соединения кремний-германий производят> 300 микровольт на градус К, что является высоким показателем по сравнению с типичным соединением термопары для измерения.

Если вы хотите использовать термопару для измерения чего-либо, вам нужно, чтобы ток протекал как можно меньше. Если вы хотите, чтобы соединение давало ток, тогда вы берете столько, сколько можете, при этом допуская падение напряжения на соединении.

Очень похожая проблема с фотоэлектрическими панелями на крышах домов, где фотоэлектрический инвертор уменьшает потребляемый ток, чтобы поддерживать напряжение, чтобы дать максимальную извлеченную мощность.

Я попал на эту запись после поиска в Google, чтобы увидеть, сколько тока я могу извлечь из термопары без существенного влияния на измерение. Я не нашел такого точного ответа здесь (и также не совсем верил, что термопара действительно является идеальным источником напряжения), поэтому я сделал измерение. Сопротивление этой термопары составляет ~ 4,5 Ом (измеряется путем подачи 100 мА и измерения напряжения), и из графика мы можем видеть, что достаточно точно он действует как источник напряжения с последовательным сопротивлением ~ 4,5 Ом. Я попробовал несколько других термопар, которые у меня были, и получил очень разные значения тока короткого замыкания (одна большая дала> 20 мА при 150 ° C!), Но все отслеживали более или менее модель сопротивления петли.
Я должен сказать, что я был удивлен величиной производимого тока. Тот, который я измерил на выходе 10 мкА на градус, означал, что я мог вытащить 1 мкА из устройства и при этом иметь точность 0,1 градуса.

Проводка термопары в приборе хочет соединиться со схемой, которая приближается к идеальному вольтметру. Это схема, которая вообще не загружает термопару. На самом деле термопара в стабилизированной ситуации вообще не будет течь в ней. Напряжение термопары создается не в соединении, а по всей длине проводов между соединительным концом и холодным соединением на приборе. Другими словами, термопары измеряют температурный градиент вдоль проводов.

Я не вижу никакой полезной ценности, чтобы подумать о том, чтобы положить «нагрузку» на провода термопары на приборе. Вместо этого вы хотите подумать о том, какой высокий импедансный измерительный усилитель вы можете получить для контроля дифференциального напряжения между двумя проводами.