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术语词典

热电动势 (Thermal EMF)

热电动势是电阻端接处不同金属界面在温度梯度下产生的微小塞贝克电压,典型 0.05–3 μV/°C,会污染精密直流测量。

定义

定义

两种不同金属在温度梯度下连接时,塞贝克效应会产生与温差成正比的微小直流电压。在实际电阻内部,这发生在电阻元件(如镍铬合金或 Manganin 丝)与端接(通常镀锡铜或焊料)的界面。比例系数即塞贝克系数 —— Cu-NiCr 约 1 μV/°C,精密分流器特选的 Cu-Manganin 或 Cu-Karma 可低至 0.05 μV/°C。

对功率电阻而言几微伏可忽略,但在精密 DC 场合举足轻重:4 线 100 mΩ 分流器测 1 A 仅产生 100 mV 信号 —— 2 μV/°C × 5 °C 梯度 = 10 μV 即满量程的 100 ppm,足以破坏 0.1% 精度等级。电阻电桥、电压基准、恒温标准与 7½ 位 DMM 都须考虑热电动势。

抑制方法:(1) 对称布局使两根 Kelvin 测量引线处于同温;(2) 低热电势端接,如 Cu/Cu-Manganin 或包铜铜焊点;(3) 气流 / 屏蔽抑制梯度;(4) 采用交流激励,完全忽略直流偏置(多种电桥与斩波放大器即此原理)。精密分流器规格书以 μV/°C 给出热电势指标;6½ 位仪器以下要求 < 0.5 μV/°C。

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