Teknik Bilgiler

1. Yapısı ve çalışma şekli

Seebeck 1821 yılında termoelektrik etkisini keşfetti: iki farklı malzemeden oluşan teller birleştirildiğinde ve bu tellerin boştaki uçlarında farklı sıcaklıklar mevcut olduğunda, tellerin boştaki uçlarının gerilimlerinin farklı olduğu tespit edildi.

Daima bağlantı noktasındaki ve ölçüm cihazının uçlarındaki (terminallerde) sıcaklık arasındaki fark ölçülür.

Yeni bulgulara göre bu etki, elektrik ileten maddelerin kendilerine özgü özelliklerine dayanmaktadır. İletken üzerinde bir sıcaklık değişimi (artış veya azalma) meydana geldiğinde, iletkenin içerisinde sıcaklık etkisiyle birlikte elektronların kaydığı (miktar difüzyon etkisi) bulgulanmıştır. Matematikte bu durum, sıcaklık meyli olarak açıklanmaktadır. Sıcak uçta yüksek kinetik enerjiden dolayı boşalma görülürken, soğuk uçta taşıyıcıların yükünün arttığı gözlenir. Her bir kablo parçası kendi başına bir gerilim kaynağıdır.

Şekil 1. Termoelektrik etkisi

Şekil 1. Termoelektrik etkisi

Her bir küçük kablo parçası sıcaklık meyline dl/dd göre dl ve madde katsayısına s göre bir parça gerilim taşır. Kablo üzerindeki bu toplam gerilim, kablonun bir ucundan (1 sıcak) diğer ucuna (2 soğuk) giden gerilim parçalarının toplamından oluşur.

İki farklı biçimde, örneğin kaynak, lehim veya bükme yoluyla bir araya getirilen kablolara termal eleman veya termal çift denir. Kabloların toplam gerilimleri arasındaki fark, ölçülebilir bir gerilim sunar; bu da bağlantı noktası ve ölçüm cihazının kıskacı arasındaki sıcaklık farkının büyüklüğüdür. Aynı malzemeden oluşan iki kablo kullanıldığında, her bir kabloda aynı toplam gerilim mevcut olur ve gerilim farkı ölçülemez.

İki termal kablonun bir araya getirilmesiyle termal gerilim etkisi ölçülmez, bunun yerine iki pilin artı kutupları bir araya getirilir ve bu pillerin gerilimleri arasındaki fark ölçülür. Sıcaklık fonksiyonu olarak termal gerilim, bu iki pilin sıcaklığa bağlı farkından başka bir şey değildir. Her bir madde kombinasyonuna göre gereken sıcaklık ve karşılaştırma noktası arasındaki, sıcaklık farkından kaynaklanan termal gerilimin yeniden üretilebilir bağımlılığı değişir.

Şekil 2. Karşılaştırma noktası

Şekil 2. Karşılaştırma noktası

DIN EN 60584-1 tablolarını ve karşılaştırma noktası sıcaklığını göz önünde bulundurduğumuzda, T1 sıcaklığının belirlenmesi çok kolay olacaktır. Uygulamada, karşılaştırma noktası dönüştürücüde veya kumandada yer alır.

Burada bulunan ortam sıcaklığı düzenli olarak gözlenir ve şu formüle:

T1 = mV - (mVT0)

dayanır.