[发明专利]一种热电材料Seebeck系数和电阻的远程测量装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电材料Seebeck系数和电阻的远程测量装置及其应用，属于电学测试测量设备技术领域。

背景技术

热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。塞贝克(Seebeck)效应，又称作第一热电效应，它是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象，塞贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差，该电势差取决于金属的电子逸出功和有效电子密度这两个基本因素。

Seebeck系数是衡量热电材料的重要参数，其在发电、制冷等能源应用方面有着广泛的应用，并且一直是各种新型材料和复杂的物理体系研究中的重点，热电材料Seebeck系数和电阻的测量成了常见的物理学和材料学中的研究手段。目前，对热电材料进行Seebeck系数和电阻的测试测量设备，使用的都是稳态法在实验室现场测量。此方法测试时间长，温度控制的范围小，在实验仪器有限的情况下受实验时间和各种条件的限制，不利于充分利用实验仪器。随着互联网的发展，利用计算机软件远程控制实验设备进行实验操作的场景也越来越广泛，但利用互联网远程测量热电材料Seebeck系数和电阻还不多见，目前国内外所开发的远程数据采集和仪器控制系统中，存在如下缺点：(1)上位机软件采用VB、VC等进行编程，数据处理能力较弱、实验或控制界面专业度不高；(2)大多数不含有身份认证与实验记录功能，不利于广泛的推广和使用。

发明内容

术语解释：

数字多用表，亦叫综合电量表，具有多种功能，能一次测量三相的各相电压、电流，以及有功功率、无功功率、频率和电能等参数。

热接触是指，一个处于任意平衡状态的系统，在没有宏观功的条件下，靠系统与外界直接相互作用以改变系统状态的方式。

二级CS网络，即客户机/服务器网(Client/Server)，在客户机/服务器网络中，服务器是网络的核心，而客户机是网络的基础，客户机依靠服务器获得所需要的网络资源，而服务器为客户机提供网络必须的资源。

NVR：NVR是(Network Video Recorder即网络硬盘录像机)的缩写，NVR最主要的功能是通过网络接收IPC(网络摄像机)设备传输的数字视频码流，并进行存储、管理，从而实现网络化带来的分布式架构优势。

针对现有技术的不足，本发明提供一种热电材料Seebeck系数和电阻的远程测量装置。

本发明还提供一种利用上述测量装置远程测量热电材料Seebeck系数和电阻的方法。

本发明的技术方案如下：

一种热电材料Seebeck系数和电阻的远程测量装置，包括客户端计算机、服务器和远程测量装置，所述远程测量装置包括远程测控仪、真空室、设置于真空室内的第一实验台和第二实验台、第一温度控制仪、第二温度控制仪、第三温度控制仪、第一测温仪、第二测温仪、第三测温仪、高压源表和数字多用表，所述第一实验台和第二实验台分别支撑于待测材料的两端，所述第一测温仪和第一温度控制仪分别与第一实验台热接触，所述第二测温仪和第二温度控制仪分别与第二实验台热接触，所述第三测温仪和第三温度控制仪分别与真空室热接触，所述高压源表的输入端与待测材料的两端分别连接，所述高压源表为待测材料提供输入电流，所述数字多用表的输入端与待测材料的两端分别连接，所述数字多用表的输入信号为待测材料两端的电势差信号，所述高压源表和数字多用表分别与远程测控仪相连，所述远程测控仪通过局域网与服务器相连，所述服务器通过Internet与客户端计算机相连。

根据本发明，优选的，所述远程测控仪具有仪器控制接口NI PCI-GPIB板卡和音视频采集接口。此设计的好处在于，该远程测控仪所采集的视频格式为H.264视频格式，同时该远程测控仪具有将仪器数据与H.264格式的视频融合的功能，将数据叠加于视频之上进行传输。

根据本发明，优选的，所述客户端计算机为安装有LabVIEW软件的计算机。

根据本发明，优选的，所述第一实验台和第二实验台均设置为圆柱形的铜柱。

根据本发明，优选的，所述第一温度控制仪、第二温度控制仪和第三温度控制仪分别通过与CONTEC DA12-4 PCI非隔离多通道模拟量输出接口板相连后进行温度控制。

根据本发明，优选的，所述第一测温仪、第二测温仪和第三测温仪均设置为CERNOX电阻温度计。

根据本发明，优选的，所述高压源表为型号是KEITHLEY 2410的高压源表。