Passend für Atlas-Drucksensor P165-5183 B1203-072

Thermoelektrischer Effekt des Sensors

Halbleitermaterialien haben ein hohes thermoelektrisches Potenzial und können erfolgreich zur Herstellung kleiner thermoelektrischer Kühlschränke eingesetzt werden. Abb. 1 zeigt ein Thermoelement-Kühlelement, das aus einem Halbleiter vom n-Typ und einem Halbleiter vom p-Typ besteht. Der Halbleiter vom N-Typ und der Halbleiter vom P-Typ sind durch Kupferplatten und Kupferdrähte zu einer Schleife verbunden, und die Kupferplatten und Kupferdrähte spielen nur eine leitende Rolle. An diesem Punkt wird ein Kontakt heiß und ein Kontakt kalt. Wenn die Stromrichtung umgekehrt wird, sind die Kalt- und Heißwirkung am Knoten reziprok.

Die Leistung eines thermoelektrischen Kühlschranks ist im Allgemeinen sehr gering, sodass er nicht für den Einsatz in großem Maßstab und großem Maßstab geeignet ist. Aufgrund seiner großen Flexibilität, Einfachheit und Bequemlichkeit eignet es sich jedoch hervorragend für Mikrokühlfelder oder Kühlorte mit besonderen Anforderungen.

Die theoretische Grundlage der thermoelektrischen Kühlung ist der thermoelektrische Effekt von Feststoffen. Wenn kein äußeres Magnetfeld vorhanden ist, treten fünf Effekte auf, nämlich Wärmeleitung, Joulescher Wärmeverlust, Seebeck-Effekt, Peltire-Effekt und Thomson-Effekt.

Allgemeine Klimaanlagen und Kühlschränke verwenden Fluoridchlorid als Kältemittel, was zur Zerstörung der Ozonschicht führt. Kältemittelfreie Kühlschränke (Klimageräte) sind daher ein wichtiger Faktor im Umweltschutz. Mithilfe des thermoelektrischen Effekts von Halbleitern kann ein kältemittelfreier Kühlschrank hergestellt werden.

Diese Stromerzeugungsmethode wandelt thermische Energie direkt in elektrische Energie um und ihre Umwandlungseffizienz wird durch Carnotefficiency, den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, begrenzt. Bereits 1822 entdeckte Xibe ihn, daher wird der thermoelektrische Effekt auch Seebeck-Effekt genannt.

Sie hängt nicht nur von der Temperatur der beiden Verbindungsstellen ab, sondern auch von den Eigenschaften der verwendeten Leiter. Der Vorteil dieser Stromerzeugungsmethode besteht darin, dass sie keine rotierenden mechanischen Teile hat und nicht verschleißt, sodass sie über einen langen Zeitraum verwendet werden kann. Um jedoch einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, ist eine Wärmequelle mit hoher Temperatur erforderlich, und manchmal werden mehrere Schichten thermoelektrischer Substanzen kaskadiert oder gestaffelt, um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.