Arus dihasilkan oleh termokopel

Sepertinya saya tidak dapat menemukan jawaban untuk ini di Google.

Ambil termokopel tipe-K misalnya. Tegangan yang dihasilkan sekitar 41uV / K. Saya ingin tahu bagaimana ini berubah ketika sebuah beban diletakkan di atasnya. Persamaan apa yang menentukan arus? Dapatkah saya berasumsi bahwa termokopel setara dengan sumber tegangan dan resistansi internal? Arus apa yang biasanya dihasilkan ketika dihubung pendek?

Terima kasih

Pemahaman saya adalah bahwa tegangan termokopel adalah fungsi temperatur. Rupanya ini disebut Tegangan Seebeck . Seperti sumber tegangan, ada hambatan internal yang terkait dengannya karena efek "dunia nyata". Arus hubung singkat akan ditentukan oleh resistansi internal dengan perhitungan Hukum Ohm yang biasa I_ss = V (suhu) / R_internal.

Termokopel dapat dan memang memberikan daya yang bermanfaat.

Probe satelit jauh yang jauh ditenagai oleh RTG: http://fas.org/nuke/space/gphs.pdf

Dokumen ini menjelaskan bagaimana efek termo-listrik digunakan untuk memberi daya pada pesawat ruang angkasa ini, dengan, biasanya 572 persimpangan, menghasilkan 294W (28V @ 10.5A) pada awal misi, berkurang seiring waktu ketika sumber radioaktif meluruh.

http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/4716190/ menjelaskan secara terperinci, penelitian mendalam tentang bahan-bahan yang dapat digunakan dalam generator ini.

Persimpangan silikon-Germanium menghasilkan> 300 microvolts per derajat K, yang tinggi dibandingkan dengan persimpangan termokopel kelas 'pengukuran'.

Jika Anda ingin menggunakan termokopel untuk mengukur sesuatu, maka Anda harus menyebabkan arus sesedikit mungkin mengalir. Jika Anda ingin persimpangan menyediakan arus, maka Anda mengambil sebanyak yang Anda bisa sambil membiarkan penurunan tegangan melintasi persimpangan.

Masalah yang sangat mirip dengan panel PV di atap rumah, di mana inverter PV mengurangi arus yang ditarik, untuk mempertahankan tegangan, untuk memberikan daya maksimum yang diekstraksi.

Saya mendarat di postingan ini setelah mencari di google untuk melihat berapa banyak arus yang bisa saya tarik dari termokopel tanpa secara material mempengaruhi pengukuran. Saya tidak menemukan jawaban yang tepat di sini (dan juga tidak cukup percaya bahwa termokopel benar-benar sumber tegangan yang ideal) jadi saya membuat pengukuran. Resistansi termokopel ini adalah ~ 4.5ohms (diukur dengan menerapkan 100mA dan mengukur tegangan) dan dari plot kita dapat melihat bahwa cukup yakin itu bertindak seperti sumber tegangan dengan resistansi seri ~ 4.5ohm. Saya mencoba beberapa termokopel lain yang saya miliki dan mendapat nilai yang sangat berbeda dari arus hubung singkat (yang besar memberi> 20mA @ 150C!) Tetapi semua melacak lebih atau kurang model loop-resistance.
Saya harus mengatakan bahwa saya terkejut dengan besarnya arus yang dihasilkan. Yang saya ukur output 10uA per derajat, artinya saya bisa menarik 1uA dari perangkat dan masih memiliki akurasi 0,1 derajat.

Kabel termokopel ke instrumen ingin terhubung ke sirkuit yang mendekati volt meter yang ideal. Itu adalah sirkuit yang tidak memuat termokopel sama sekali. Faktanya, termokopel dalam situasi yang stabil tidak akan memiliki arus yang mengalir sama sekali. Tegangan termokopel tidak diproduksi di persimpangan tetapi lebih dari seluruh panjang kabel antara ujung persimpangan dan ujung sambungan dingin pada instrumen. Dengan kata lain termokopel mengukur gradien termal di sepanjang kabel.

Saya melihat tidak ada nilai berguna untuk mempertimbangkan menempatkan "beban" di kabel termokopel di instrumen. Alih-alih Anda ingin memikirkan tentang seberapa tinggi penguat instrumentasi impedansi yang dapat Anda peroleh untuk memantau tegangan diferensial antara kedua kabel.