Струм, що виробляється термопарами

Я не можу знайти відповідь на це в Google.

Візьмемо, наприклад, термопару типу K. Напруга, що виробляється, становить близько 41uV / K. Мені цікаво, як це змінюється, коли на нього кладеться навантаження. Яке рівняння визначає струм? Чи можу я припустити, що термопара рівнозначна джерелу напруги та внутрішньому опору? Який струм, як правило, виробляється при короткому замиканні?

Дякую

Я розумію, що напруга термопари суворо залежить від температури. Мабуть, це називається напругою Зеебека . Як і будь-яке джерело напруги, існує внутрішній опір, пов'язаний з ним завдяки ефектам "реального світу". Струм короткого замикання визначатиметься тим внутрішнім опором за допомогою звичайного розрахунку Закону Ома I_ss = V (температура) / R_внутрішній.

Термопари можуть і справді забезпечувати корисну потужність.

Далекі супутникові зонди живляться від RTG: http://fas.org/nuke/space/gphs.pdf

У цьому документі описано, як термоелектричний ефект використовується для живлення цих космічних кораблів, як правило, 572 переходи, генеруючи 294 Вт (28 В @ 10.5А) на початку місії, зменшуючись з часом, коли радіоактивне джерело згасає.

http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/4716190/ детально описує вичерпні дослідження матеріалів, які можуть бути використані в цих генераторах.

Кремнієво-германієві з'єднання дають> 300 мікровольт на градус К, що є високим порівняно з типовим стиком термопар "класу" для вимірювання.

Якщо ви хочете використовувати термопару, щоб щось виміряти, то вам потрібно викликати якомога менше струму. Якщо ви хочете, щоб перехід забезпечив струм, тоді ви берете стільки, скільки можете, дозволяючи при цьому перепад напруги через перехід.

Дуже схожа проблема з ПВ панелями на дахах будинків, де інвертор ПВ зменшує струм, що подається, для підтримки напруги, для надання максимальної потужності, що витягується.

Я приземлився на цю публікацію після пошуку в Google, щоб побачити, скільки струму я можу витягнути з термопари, не впливаючи істотно на вимірювання. Я не знайшов тут точної відповіді (а також не зовсім вірив, що термопара є справді ідеальним джерелом напруги), тому я зробив вимірювання. Опір цієї термопари становить ~ 4,5 Ом (вимірюється застосуванням 100 мА та вимірюванням напруги), і з графіку ми бачимо, що досить впевнено він діє як джерело напруги з опором серії ~ 4,5 ом. Я спробував кілька інших термопар, які у мене були, і отримав дуже різні значення струму короткого замикання (один великий дав> 20mA @ 150C!), Але всі відслідковували більш-менш модель опору петлі.
Треба сказати, що мене здивувала величина виробленого струму. Один, який я вимірював на виході 10uA на градус, означає, що я міг витягнути 1uA з пристрою і все ще мати точність 0,1 градуса.

Підключення термопари до приладу хоче підключити до схеми, що підходить до ідеального вольтметра. Це схема, яка взагалі не завантажує термопару. Власне, термопара в стабілізованій ситуації взагалі не матиме струму, що протікає в ній. Напруга термопари виробляється не в місці з'єднання, а по всій довжині проводів між з'єднувальним кінцем і кінцем холодного з'єднання на приладі. Іншими словами, термопари вимірюють тепловий градієнт вздовж проводів.

Я не бачу корисного значення, щоб розглянути можливість навантаження "навантаження" на дроти термопари на прилад. Замість цього ви хочете подумати про те, наскільки високий коефіцієнт підсилювального приладу імпедансу ви можете отримати для контролю різниці напруги між двома проводами.