[发明专利]一种提高测量热电材料Seebeck系数精度的方法

摘要

一种提高测量热电材料Seebeck系数精度的方法，通过采用四线法测量电阻温度计的电阻，有效消除了引线电阻，确保了电阻温度计读数的准确性和精度，通过PID控温算法，提高了温度控制的精度，使的热电材料两端的温度能够精确调节到所要求的数值，采用温度倒向法，消除了寄生电势对测量结果的影响，保证了Seebeck系数测量的精度。本发明方法从测量热电材料的温度到改变热电材料两端的温度数值，再到消除寄生电势等一系列测量步骤中，都保证了测量的准确性和精度，该方法有效易行，对Seebeck系数精度要求高的应用场合具有重要意义。

主权项

一种提高测量热电材料Seebeck系数精度的方法，包括测温阶段、控温阶段和测量计算阶段，步骤如下，—测温阶段：将三个电阻温度计分别使用导热胶固定在放置热电材料的真空室外屏和两个平台上，三个电阻温度计分别连接一台数字万用表，通过四线法测电阻，电流源为热电材料提供一个可控恒定电流，通过直接读取热电材料两端电阻温度计的显示数值来精确获知热电材料两端的温度，通过调节使热电材料两端的温度均为T；—控温阶段：真空室外屏以及两个平台的加热电阻使用康铜细线均匀螺旋缠绕，通过外部程控加热设备输出电流进行加热，在程控加热设备输出电流进行加热的电路上串联一个恒流扩流电路；—测量计算阶段：Seebeck系数的公式如下：S=ΔUΔT]]>但实际测量过程中，有如下关系式存在：ΔU＝S*ΔT+U其中，ΔU为热电材料两端的热电势差，ΔT为热电材料两端的温差，S为样品Seebeck系数，U为线路中的寄生电势，采用倒向法，测量方法如下：通过增加或减小外部程控加热设备的输出电流改变热电材料两端的温度，先将平台A的温度控制在T+12ΔT]]>平台B的温度控制在T-12ΔT]]>待平台A的温度和平台B的温度稳定后，通过数字万用表读取热电材料两端的电压，即得两端的电势差，记为ΔU1然后，将平台A和平台B的温度倒向，将平台A的温度控制在T-12ΔT]]>平台B的温度控制在T+12ΔT]]>待平台A的温度和平台B的温度稳定后，通过数字万用表读取热电材料两端的电压，即得两端的电势差，记为ΔU2由于温度倒向，有如下关系存在公式1：ΔU1＝S*ΔT+U公式2：ΔU2＝S*(‑ΔT)+U将公式1和公式2相减得：S=ΔU1-ΔU22*ΔT]]>即测得样品的Seebeck系数。