В. А. Никитин с. В. Бойко

Включение измерительного прибора в цепь термоэлектрического преобразователя

Для измерения термоЭДС ТЭП в его цепь включают измерительный прибор по одной из двух схем (рисунок 14.130). Обе схемы включения прибора можно представить как включение в цепь по крайней мере еще одного, третьего

проводника С. При включении измерительного прибора в разрыв спая свободного конца (рисунок 14.130 а) ТЭП имеет один рабочий спай 1 и два свободных спая 2 и 3.

Рисунок 14.130 - Схемы включения измерительного прибора в цепь термоэлектрического преобразователя

При включении по схеме рисунка 14.130 б (в разрыв одного из термоэлектродов) ТЭП имеет четыре спая: рабочий 1, свободный 2 и два нейтральных 8 и 4 при постоянной температуре t₁. Покажем, что, несмотря на внешнее различие схем, термоЭДС, развиваемые в обоих случаях, одинаковы, если температуры концов третьего проводника С будут равны. Для схемы рисунка 14.130 а имеем равенство (14.47) /8/

E_ABC tt₀t₀   e_AB t e_BC t₀  e_CA t₀   0 _{, (14.47)}
Если температуры всех спаев одинаковы, то имеем равенство (14.48) /8/

E t t t   e
t  e t  e
^{t   0} , (14.48)

ABC 0 0 0 AB
BC 0
CA 0

Тогда


^e BA


t ₀  


^e BC

t ₀ 

^e CA


^t ₀ ^, (14.49)

Подставляя (14.49) в (14.48), получим (14.50) /8/

ABC 0 0 AB BA 0 AB AB 0 0
E tt t   e t   e t   e t   e t   Ett ,
(14.50)

т. е. уравнение (14.50) полностью совпадает с основным уравнением ТЭП

(14.45).
Для цепи (рисунок 14.130 б) получим равенство (14.51) /8/

E_ABC tt₁t₀   e _AB t   e_BC t₁   e_CB t₁   e_BA t₀ ,
(14.51)

BC 1 CB 1
учитывая, что
/8/
e t   e t  и
e t   e t , запишем равенство (14.52)

BA 0 AB 0

ABC 1 0 AB AB 0 0
E tt t   e t   e t   Ett _{, (14.52)}
т. е. уравнение (14.52) также совпадает с (14.45).
Таким образом, следствием совпадения уравнений (14.50) и (14.52) с (14.45) является то, что термоЭДС ТЭП не изменяется от введения в его цепь третьего проводника при равенстве температур его концов. Этот вывод легко распространить на любое число проводников, подключаемых в контур ТЭП, при условии равенства температур концов этих проводников. Указанный вывод может быть отнесен также к подключаемому измерительному прибору.
Итак, подключение измерительного прибора в контур ТЭП по обеим схемам (рисунки 14.130 а, б) одинаково правомочно; при этом термоЭДС, генерируемая в ТЭП, не искажается.
Отметим, что при неравенстве температур спаев 2 и 3 (рисунок 14.130 а) или 3 и 4 (рисунок 14.130 б) в контуре образуется паразитная термо ЭДС.

3.