自制温差电偶实验

40后矿友

自制温差电偶实验

图1是用集成运放LM358制作的1000倍直流放大器，我们可以用它测量极微小的电压。

测量电路的主体是IC1a接成的同相放大器，其放大倍数仅决定于R2和R3的比值。本实验需要很大的放大倍数，故取R2/R3为1000，所以放大器的电压放大倍数为：R2/R3+1=1001倍。
按图搭好电路后，在Vo两端接上万用表的2.5V（或5V）档，若电表指针反转，可将表针两端交换。在输入端Vi没有接入任何信号时，严格来说输出端Vo是不应该有任何电压输出的。但是，因为集成电路内部的差分放大级的两只三极管的特性不可能绝对一致，他们性能的微小差别经过放大若干倍后，就会在输出端产生或大或小的偏差。通常需要用专门的电路将输出电压调到零点。本实验省略了这一步，因为我们只想用这个电路定性地观察一些电学现象，指针不在零点并不妨碍我们的观察。我们可以用这个能放大1000倍的直流放大器来观察温差热电偶产生的微弱电动势。
温差电动势是一种电学现象，为了观察这种现象我们可以自制一个简单的热电偶。准备一根直径1mm长10cm左右的铁丝或钢丝，如果没有可以用最长的缝衣针代用。用Φ0.3~0.5mm的漆包线，将漆包线刮去一段漆皮，把去了漆皮的铜丝绕在铁丝的两端，如图2。

集成运放装成通电后，在输出端Vo处接入万用表的2.5V档，将自制的热电偶接到放大器的Vi输入端，这时我们看到电表的指针还是停在原来的数值上，这说明现在热电偶并没有产生电动势。将一个打火机点燃后置于热电偶的A端下面约2~3cm处，注意不要用火焰直接烧灼铜丝和铁丝的结合处。这时我们会观察到电表有明显的增加（或减少），就说明当热电偶A、B两端有很大的温度差别时会产生电动势，这个电动势就叫做“温差电动势”。把打火机拿开，万用表又回到原来的位置。再将打火机移到热电偶的B端下面，我们会看到电表的指针偏转的方向与上一次正好相反。
这个实验我们还可以换别的两种金属来做试验，都可以观察到温差电动势，只是不同金属在相同温差的条件下产生的电动势的大小不同罢了。

dianrong

有意思，不知一组能产生多高的电压？

40后矿友

dianrong 发表于 2012-6-25 09:39
有意思，不知一组能产生多高的电压？

纯粹是定性的趣味实验,具体多少输出电压,做过后就忘了.反正能明显观察到,我想作为演示实验应该是不成问题的.

40后矿友

ZHOUZH1958 发表于 2012-6-25 11:46
LZ真厉害,入坛2个月都已是金牌会员了.

发帖多,和人家的争论也多,搞得我一不小心得分也多了.

epawp

dianrong 发表于 2012-6-25 09:39
有意思，不知一组能产生多高的电压？

微伏电动势和微微瓦的功率

40后矿友

ZHOUZH1958 发表于 2012-6-25 12:18
刚才看了一下LZ以前的贴子,写的真不错,难怪有那么矿友给您加分.矿坛又多了一位高手及活跃分子.

谢谢夸奖,有人给我加分,也有人和我吵架!我这人说话很随便,可能一不小心就得罪了人.

yoso

用数字表的毫伏档,可以明显观测到...

XM200702

常规的热电偶只有一个结点。LM358输入阻抗太低，最好前面加一级缓冲。

jstcjsc

时间长了接触肯定不好！

40后矿友

yoso 发表于 2012-6-25 14:33
用数字表的毫伏档,可以明显观测到...

用指针表,可以看到表针随温差加大而缓缓上升,改变受热点,又可以看到指针反转,更适合演示.

40后矿友

XM200702 发表于 2012-6-25 14:50
常规的热电偶只有一个结点。LM358输入阻抗太低，最好前面加一级缓冲。

这个装置是专为演示而设的.可以用任意两种不同的金属试验.

40后矿友

jstcjsc 发表于 2012-6-25 14:59
时间长了接触肯定不好！

演示用,用完就拆了!

shanghairen

向70后的楼主学习

40后矿友

shanghairen 发表于 2012-6-25 18:04
向70后的楼主学习

谢谢,你一下让我年青了30年!

572670430

40后矿友 发表于 2012-6-25 18:53
谢谢,你一下让我年青了30年!

老家伙，应该年轻了40岁，越来越年轻