熱電效應(yīng)的案例
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溫差發(fā)電.rar
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熱電效應(yīng)
1834年法國物理學(xué)家帕爾帖在銅絲的兩頭各接一根鉍絲，在將兩根鉍絲分別接到直流電源的正負極上，通電后，發(fā)現(xiàn)一個接頭變熱，另一個接頭變冷。這說明兩種不同材料組成的電回路在有直流電通過時，兩個接頭處分別發(fā)生了吸放熱現(xiàn)象。這就是熱電制冷的依據(jù)。溫差發(fā)電 半導(dǎo)體材料具有較高的熱電勢可以成功地用來做成小型熱電制冷器。圖1示出N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體構(gòu)成的熱電偶制冷元件。用銅板和銅導(dǎo)線將N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體連接成一個回路，銅板和銅導(dǎo)線只起導(dǎo)電的作用。此時，一個接點變熱，一個接點變冷。如果電流方向反向，那么結(jié)點處的冷熱作用互易。熱電制冷器的產(chǎn)冷量一般很小，所以不宜大規(guī)模和大制冷量使用。但由于它的靈活性強，簡單方便冷熱切換容易，非常適宜于微型制冷領(lǐng)域或有特殊要求的用冷場所。熱電制冷的理論基礎(chǔ)是固體的熱電效應(yīng)，在無外磁場存在時，它包括五個效應(yīng)，導(dǎo)熱、焦耳熱損失、西伯克(Seebeck)效應(yīng)、帕爾帖(Peltire)效應(yīng)和湯姆遜(Thomson)效應(yīng)。一般的冷氣與冰箱運用氟氯化物當冷媒，造成臭氧層的被破壞.無冷媒冰箱(冷氣)因而是環(huán)境保護的重要因素.利用半導(dǎo)體之熱電效應(yīng)，可制造一個無冷媒的冰箱。這種發(fā)電方法是將熱能直接轉(zhuǎn)變成電能，其轉(zhuǎn)變效率受熱力學(xué)第二定律即柯諾特效率(Carnotefficiency)的限制.早在1822年西伯即已發(fā)現(xiàn)，因而熱電效應(yīng)又叫西伯效應(yīng)(Seebeckeffect) [1]
塞貝克效應(yīng)
塞貝克效應(yīng)（Seebeck effect）又稱作第一熱電效應(yīng)，是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。一般規(guī)定熱電勢方向為：在熱端電子由負流向正。在兩種金屬A和B組成的回路中，如果使兩個接觸點的溫度不同，則在回路中將出現(xiàn)電流，稱為熱電流。
展開 .: 載流子調(diào)諧/聲子工程協(xié)同效應(yīng)助力材料高熱電性能
【引言】
Bi-Te基材料在近室溫熱電領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，其具有較低的帶隙。但在高溫下，其雙極效應(yīng)顯著增加，進而降低塞貝克系數(shù)(S)并導(dǎo)致較小的ZT值。為了降低雙極效應(yīng)，需要對塊體材料進行載流子調(diào)制，可通過摻雜或引入載流子濾波效應(yīng)來實現(xiàn)。載流子濾波效應(yīng)是指低能電荷載流子的選擇性濾波和增加主載流子的平均能量，使得載流子濃度相同的情況下塞貝克系數(shù)更高。盡管載流子濾波能在寬溫程內(nèi)有效增強塞貝克系數(shù)，但是在界面處選擇最優(yōu)材料以獲得理想的載流子濾波以及確保納米級(<50nm)過濾位點在本體內(nèi)的良好分散的制造工藝仍具有一定挑戰(zhàn)。此外，降低雙極效應(yīng)的另一種方法是增加載流子濃度，可通過摻雜Cu或Pb來實現(xiàn)。
【成果簡介】
近日，韓國陶瓷工程與技術(shù)研究所Weon Ho Shin研究員和首爾市立大學(xué)Sang-il Kim教授(共同通訊作者)等采用熔融紡絲(MS)和放電等離子體燒結(jié)(SPS)工藝制備了Cu摻雜Bi-Te基材料，研究了其增強熱電性能，并在Acta Mater.上發(fā)表了題為“High Thermoelectric Performance of Melt-spun CuxBi0.5Sb1.5Te3 by Synergetic Effect of Carrier Tuning and Phonon Engineering”的研究論文。研究發(fā)現(xiàn)，改變摻雜量可以調(diào)節(jié)熱電性能的溫度依賴性，其中最大ZT溫度可以從室溫升至450K。2% Cu摻雜的Bi0.5Sb1.5Te3在400K時達到最高ZT值1.34，應(yīng)歸因于功率因子的增強和晶格熱導(dǎo)率的降低。
展開 北京大學(xué)裴堅-王婕妤和化學(xué)所朱道本-狄重安合作：聚合物熱電材料最新研究進展
熱電器件是利用半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)實現(xiàn)熱能和電能之間直接轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體器件，其在極端條件下的熱能發(fā)電、微區(qū)域局部溫度調(diào)控等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。有機聚合物熱電材料因其低熱導(dǎo)率、可溶液加工、以及輕薄柔性等特點在下一代熱電器件中有巨大的應(yīng)用價值。近年來，以聚(3,4-二氧乙撐噻吩)為代表的p型聚合物熱電材料的研究取得了重大的進展，其熱電性能可以媲美性能優(yōu)異的無機熱電材料。然而，聚合物熱電器件中不可或缺的另一半 — n型聚合物熱電材料，其研究進展較為緩慢，熱電性能普遍低于p型熱電材料。如何通過n型聚合物分子結(jié)構(gòu)的改進來提高熱電性能是聚合物熱電材料領(lǐng)域研究的關(guān)鍵。
圖1 半導(dǎo)體材料的熱電效應(yīng)以及利用熱電效應(yīng)工作的兩類熱電器件：溫差發(fā)電機和主動制冷器。
北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院裴堅-王婕妤課題組與中科院化學(xué)所朱道本-狄重安課題組合作設(shè)計發(fā)展了給體片段以氟原子修飾的n型給受體聚合物熱電材料，利用聚合物鏈間的給受體相互作用維持聚合物的電子遷移率，通過引入氟原子增加聚合物的電子親和性以提高n摻雜效率，兩者的協(xié)同作用大幅度提高了聚合物的n型電導(dǎo)率。通過進一步提高聚合物的塞貝克系數(shù)，成功地將n型給受體聚合物的熱電性能提高了三個數(shù)量級。
聚合物的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示。在給體片段上引入氟原子降低了聚合物的前線軌道能級，同時可以在聚合物分子主鏈中引入多重氫鍵相互作用，以增加聚合物骨架的剛性、提高聚合物的鏈內(nèi)電荷傳輸能力。摻雜后，引入氟原子的聚合物的n型電導(dǎo)率提升至1.3 S/cm，功率因子提升至4.6 μW/mK2，是目前n型給受體聚合物熱電材料的最佳性能。
圖2 “給體修飾”n型給受體聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱電性能。
圖3 摻雜聚合物的熱電性能。(a) 電導(dǎo)率；(b) 塞貝克系數(shù)；(c) 功率因子。
展開 搞熱仿真離不開熱電偶
工業(yè)中測溫測溫器件分為兩類，熱電阻和熱電偶，雖然叫法接近，但原理卻很不相同。
1、先說一下熱電阻。熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進行溫度測量的，即電阻體的阻值搞熱仿真離不開熱電偶隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化，就可以測量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。
目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越小；銅電阻在測溫范 圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質(zhì)，超過150易被氧化。中國最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等幾 種，它們的分度號分別為Pt10、Pt100、Pt1000；銅電阻有R0=50Ω和R0=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。
現(xiàn)在電動汽車的永磁電機，廣泛應(yīng)用PT1000熱電阻進行繞組的溫度檢測。 ?
2、再介紹一下熱電偶，熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件，它的主要特點就是測溫范圍寬，性能比較穩(wěn)定，同時結(jié)構(gòu)簡單，動態(tài)響應(yīng)好，更能夠遠傳 4-20mA電信號，便于自動控制和集中控制。
熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中將產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，又稱為Seebeck效應(yīng)。
閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因 溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度，所以它們產(chǎn)生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時，因為它們的電子密度不同所以產(chǎn)生一定的電子擴散，當它們達到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及它們接觸點的溫度。
展開 
溫度測量：熱電偶和熱電阻的區(qū)別，你都知道嗎？電氣基礎(chǔ)知識！
2，熱電偶測溫原理是基于熱電效應(yīng)來測量溫度的，常用的有鉑銠——鉑（分度號S，測量范圍0~1300度）、鎳鉻——鎳硅（分度號K，測量范圍0~900度）、鎳鉻——康銅（分度號E，測量范圍0~600度）、鉑銠30——鉑銠6（分度號B，測量范圍0~1600度）。
熱電阻和熱電偶都是我們在電力維修和運行維護中經(jīng)常遇到的測溫元器件，熟悉熱電偶和熱電阻的基本應(yīng)用和區(qū)別是十分必要的。
在強磁場作用下，新材料顯著提升熱電轉(zhuǎn)化效率！
在相關(guān)論文中，他們報告了一種理論方法，通過這種方法建模的材料效率將提升五倍，產(chǎn)生的能量有望變?yōu)閮杀叮@是現(xiàn)今最佳的熱電材料。
背景
在環(huán)境污染與能源危機日益加劇的背景下，熱電材料為我們節(jié)約能源帶來了新希望。說起熱電材料，必須先介紹一種物理現(xiàn)象，也就是“熱電效應(yīng)”。熱電效應(yīng)并不是什么新生事物，約兩百多年前，德國科學(xué)家 Thomas J. Seebeck 就發(fā)現(xiàn)了這種效應(yīng)。
簡單說，它是指在特殊的熱電材料中，由于溫度差異產(chǎn)生電壓的過程。當材料一端較熱而另一端較冷時，材料中的電子（空穴）就會隨著溫度梯度從高溫區(qū)往低溫區(qū)移動，從而產(chǎn)生出電流或電荷堆積的現(xiàn)象。
（圖片來源：維基百科）
熱電材料的用途非常廣泛，讓我們大膽想象一下未來：熱電材料制成的自供電的可穿戴設(shè)備，將利用人體熱量發(fā)電；熱電材料制成的烹飪鍋可以采集炒菜時產(chǎn)生的廢熱，為智能手機充電；熱電材料還可以采集電動汽車發(fā)動機的熱量，為電動汽車提供一部分電力；還有，熱電材料也可以應(yīng)用于飛機，利用機艙內(nèi)外的溫差，為飛機提供更多的電力；同樣，電廠也可以利用熱電材料，回收利用部分的廢熱用于發(fā)電。
（圖片來源：Ashutosh Tiwari/猶他大學(xué)）
科學(xué)家們正在不斷研究并改善熱電材料，有朝一日這些想象中的方案有望全部變?yōu)楝F(xiàn)實。然而，目前阻礙熱電材料大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一就是，熱量轉(zhuǎn)化為電力的效率太低。
創(chuàng)新
近日，美國麻省理工學(xué)院（MIT）的物理學(xué)家們找出了一條可以顯著提升熱電勢的途徑。在一篇發(fā)表于《科學(xué)進展（Science Advances）》雜志的論文中，他們報告了一種理論方法，通過這種方法建模的材料效率將提升五倍，產(chǎn)生的能量有望變?yōu)閮杀叮乾F(xiàn)今最佳的熱電材料。
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比如熱電效應(yīng)中的塞貝克系數(shù)，通過查詢 Seebeck1 量綱[kg*m^2/(A*s^3*K)] ， 輸入comsol參數(shù)表達式欄之后，在值一欄可以直接跳出 1 V/K， 與塞貝克系數(shù)是一致的，驗證了這個量綱的正確性。
之后，我們對量綱中的長度相關(guān)量進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為毫米單位制下的塞貝克系數(shù)
Seebeck2= 1[kg*m^2/(A*s^3*K)] / 1[ton*mm^2/(A*s^3*K)] = 1000
使用原有量綱除以替換后的量綱，可以實時的展示出來 原有系數(shù)值轉(zhuǎn)換單位制后的值。
2、復(fù)數(shù)計算，如某道題
在comsol的參數(shù)欄中可以簡單求解
展開 五金沖壓模具為什么會開裂
因為線切割加工的熱電效應(yīng)和電解法功效，使五金沖壓模具制造表層造成必須薄厚的霉變層，導(dǎo)致表層強度減少，出現(xiàn)顯微鏡裂痕等，導(dǎo)致線切割加工的五金沖壓模具易產(chǎn)生初期損壞，立即危害模具冷沖壓空隙的維持及齒面非常容易崩刃，減少五金沖壓模具使用期。因而，在線切割加工中，應(yīng)挑選有效的電規(guī)準，盡量避免霉變層深層。
5.沖壓設(shè)備采用的不合理
高速沖床噸數(shù)，冷沖壓力不足，調(diào)模大概過深。沖壓機床(如沖壓機)的精密度與剛度，對沖壓模具使用壽命的危害極為重要。沖壓機床的高精度、剛度好，五金沖壓模具使用壽命大幅提升。比如：繁雜鐵氧體磁芯沖壓模具原材料為Crl2MoV，在一般開啟式?jīng)_壓機上應(yīng)用，均值復(fù)磨使用壽命為1-3萬次數(shù);而新型高精密沖壓機上應(yīng)用，五金沖壓模具的復(fù)磨使用壽命達到6-12萬次數(shù)。
沖壓模具是沖壓件加工的必備要素，所以沖壓件廠應(yīng)該認真維護模具，才能讓其發(fā)揮本身的效用。
展開 OOFELIE典型案例
振動慣性加速度計（VIA）——多物理場強耦合仿真分析
振動慣性加速度計的設(shè)計是一個多物理場強耦合問題，涉及到電磁場、結(jié)構(gòu)力學(xué)、聲學(xué)和傳熱多物理場強仿真分析，同時也包含了珀耳帖效應(yīng)和靜電效應(yīng)。傳統(tǒng)的仿真方法是將這些物理場進行順序耦合仿真，導(dǎo)致仿真結(jié)果的誤差 。OOFELIE::Multiphysics 將這些物理場實現(xiàn)強耦合仿真分析，得到高精度的仿真結(jié)果和良好的收斂性。
案例演示
在這個視頻中，詳細介紹了一個三維多物理模型的熱電發(fā)電機。該模型采用有限元方法對器件的瞬態(tài)特性進行了預(yù)測。
能量是從100°C的熱凝視中提取的，目前的模擬考慮并耦合了以下效應(yīng)。
1、 在流體域中流動
2、 流體介質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間的共軛傳熱
3、 結(jié)構(gòu)中的熱機效應(yīng)
4、 結(jié)構(gòu)中的熱電效應(yīng)
這個瞬態(tài)分析提供了訪問：
1、 流體的壓力、溫度和速度分布
2、 溫度在結(jié)構(gòu)中的分布
3、 熱機械變形在結(jié)構(gòu)中分布較均勻
4、 裝置內(nèi)部的電位分布
OOFELIE和ZEMAX之間用于研究高精度光學(xué)器件的工作流程演示
OOFELIE和ZEMAX之間用于研究高精度光學(xué)器件光機熱集成耦合仿真的工作流程演示
流固耦合案例演示
通過仿真，我們可以獲得：
加速度計的能量損耗；
優(yōu)化諧振品質(zhì)；
降低加速度計諧振頻率的熱應(yīng)力。
我們可以利用OOFELIE::Multiphysics 將器件接入電路中，實現(xiàn)電路與物理場的耦合， OOFELIE::Multiphysics 軟件提供了EDA工具接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。
展開 半導(dǎo)體制冷技術(shù)數(shù)值模型建立及仿真 ￥2000
<p><a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%83%AD%E7%94%B5%E5%88%B6%E5%86%B7" rel="noopener noreferrer" target="_blank">熱電制冷</a>又稱作<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%B8%A9%E5%B7%AE%E7%94%B5%E5%88%B6%E5%86%B7" rel="noopener noreferrer" target="_blank">溫差電制冷</a>，或半導(dǎo)體制冷，它是利用熱電效應(yīng)（<a href="https://baike.baidu.com/item/%E5%B8%95%E5%B0%94" rel="noopener noreferrer" target="_blank">帕爾</a>帖效應(yīng)）的一種制冷方法。本案例建立了一模型，模型由上下兩層組成，上層是由T1-T24組成，下層是由B1-B24組成，由于上層偶數(shù)為絕熱材料，因此，建立模型中可以去掉，用絕熱邊界簡化代替，同樣地，由于下層奇數(shù)為絕熱材料，所以下層奇數(shù)材料也可以簡化去掉。因此模型可建立為如圖所示。
展開 旺泓光距感-接近傳感芯片4530A的應(yīng)用介紹
光照度傳感器為熱電效應(yīng)原理，感應(yīng)元件采用繞線電鍍式多接點熱電堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂層。熱接點在感應(yīng)面上，而冷結(jié)點則位于機體內(nèi)，?冷熱接點產(chǎn)生溫差電勢。在線性范圍內(nèi)，輸出信號和太陽輻照度成正比。為減小溫度的影響則配有溫度補償線路，為了防止環(huán)境對其性能的影響，則用兩層石英玻璃?罩，罩是經(jīng)過精密的光學(xué)冷加工磨制而成的。
環(huán)境光傳感器具有暗電流小，低照度響應(yīng)，靈敏度高，電流隨光照度增強呈線性變化等特性；內(nèi)置雙敏感元，自動衰減近紅外，光譜響應(yīng)接近人眼函數(shù)曲線（，黑：人眼響應(yīng)曲線，藍：光敏電阻響應(yīng)曲線，綠：環(huán)境光響應(yīng)曲線）；在選擇適當?shù)墓鈧鞲衅鲿r的另一個考慮因素是選擇一個帶有理想光譜響應(yīng)的傳感器。普通PIN光敏二極管或光敏電阻(無源或者有源)本身具有非常寬的光譜響應(yīng)范圍，包括IR射線乃至UV射線。
在光距感測距領(lǐng)域，臺灣旺泓便是其中的佼佼者之一。了解更多關(guān)于臺灣旺泓環(huán)境光傳感芯片的技術(shù)應(yīng)用，請聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號)
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應(yīng)用在數(shù)字溫度計中的數(shù)字溫度傳感芯片
其設(shè)計的依據(jù)有：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現(xiàn)象;在定容條件下，氣體(或蒸氣）的壓強因區(qū)別溫度而變換;熱電效應(yīng)的作用;電阻隨溫度的變換而變換;熱輻射的影響等。
數(shù)字體溫計是利用溫度傳感器將（溫度）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后通過顯示器（如液晶、數(shù)碼管、LED矩陣等）顯示以數(shù)字形式的溫度，能快速準確地測量人體溫度的最高值，與傳統(tǒng)的水銀體溫計相比，具有讀數(shù)字方便，測量時間短，測量精度高,能記憶并有提示音等優(yōu)點，尤其是數(shù)字體溫計不含水銀，對人體及周圍環(huán)境無害特別適合于醫(yī)院，家庭使用。
數(shù)字體溫計使用步驟：
1 體溫計使用前，應(yīng)先用酒精對體溫計頭部進行消毒。
2 按壓開關(guān)，蜂鳴器馬上發(fā)出蜂鳴音，時間約2 秒鐘。
3 然后顯示器顯示上次側(cè)量的溫度（假如上次測量為36.5 ℃ ），井持續(xù)2 秒鐘左右。然后顯示器可能顯示“℃ ”符號閃爍，表示體溫計己處于待側(cè)狀態(tài)。（如此時室溫高于32 ℃ ，體溫計將顯示室溫，同時“℃ ”符號不斷閃爍）。
4 將體溫計用來量體溫。量體溫時顯示出的溫度值逐漸上升，同時“℃ ”符號不斷閃爍。
5 當體溫上升速度在16 秒內(nèi)小于0.1 ℃ 時，“℃”符號停止閃爍，同時體溫計發(fā)出約5 秒鐘的蜂鳴提示聲，這時體溫計測量完畢，可以讀取顯示出的體溫值。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理的國產(chǎn)品牌MYSENTECH推出的溫濕度傳感芯片，數(shù)字溫度傳感器芯片 - MY18E20，該款芯片感溫原理基于CMOS半導(dǎo)體PN節(jié)溫度與帶隙電壓的特性關(guān)系，經(jīng)過小信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準補償后，數(shù)字總線輸出，具有精度高、一致性好、測溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長等優(yōu)點。
MY18E20內(nèi)置非易失性E2PROM存儲單元，可用于保存芯片ID號、高低溫報警閾值、溫度校準修正值以及用戶自定義信息。
展開 研究人員使用熱成像儀觀察到各向異性磁-珀耳帖效應(yīng)
近日，來自日本國家材料科學(xué)研究所和東北大學(xué)的研究人員有史以來第一次共同觀察到了各向異性磁—珀爾帖效應(yīng)。該效應(yīng)是一種熱電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，其主要通過磁性材料中充電電流的簡單重定向來引起加熱和冷卻現(xiàn)象。
用于測量各向異性磁致珀耳帖效應(yīng)和鎖定U形鐵磁體熱圖像的實驗配置；
圖片來源：日本國家材料科學(xué)研究所。
傳統(tǒng)意義上，熱電加熱和冷卻是通過向兩個不同的電導(dǎo)體之間的接點施加充電電流來實現(xiàn)的。在這項研究中，研究人員在沒有使用接合結(jié)構(gòu)的情況下，僅僅借助單一磁性材料就展示了這一創(chuàng)新的熱控制功能。盡管這只是基本的熱電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象之一，但各向異性的磁-珀耳帖效應(yīng)長期以來并未被人們發(fā)現(xiàn)。該研究小組認為，這項研究將促進熱電轉(zhuǎn)換的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的進一步發(fā)展。
熱電效應(yīng)可用于實現(xiàn)半導(dǎo)體和金屬材料中電荷和熱流之間的轉(zhuǎn)換。一個非常熟悉的轉(zhuǎn)換實例就是珀耳帖效應(yīng)，該效應(yīng)是指當有電流通過不同的導(dǎo)體組成的回路時，除產(chǎn)生不可逆的焦耳熱外，在不同導(dǎo)體的接頭處隨著電流方向的不同會分別出現(xiàn)吸熱、放熱現(xiàn)象。這是J.C.A.珀耳帖在1834年發(fā)現(xiàn)的。如果電流通過導(dǎo)線由導(dǎo)體1流向?qū)w2，則在單位時間內(nèi)，導(dǎo)體1處單位面積吸收的熱量與通過導(dǎo)體1處的電流密度成正比。盡管該效應(yīng)在近兩個世紀前就被發(fā)現(xiàn)，但迄今為止全球范圍內(nèi)的許多研究人員仍在進行關(guān)于該效應(yīng)的科學(xué)研究，以試圖優(yōu)化電子器件中的熱電轉(zhuǎn)換效率，并在更廣泛的技術(shù)中使用這種現(xiàn)象，例如開發(fā)更加節(jié)能的技術(shù)以及運行更加高效的電腦等。
日本國家材料科學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊采用的是一種被稱為鎖定熱成像的熱測量方法，該方法能夠在施加充電電流時對磁性材料中的溫度變化進行系統(tǒng)測量。因此，根據(jù)電荷電流的方向與磁性材料中的磁化方向之間的角度，就可以觀察到珀耳帖系數(shù)的變化。早些時候，人們觀察到“塞貝克效應(yīng)”——一種由于導(dǎo)體之間的溫差而產(chǎn)生電荷電流的現(xiàn)象——會隨著磁化方向的變化而變化。
展開 南京大學(xué)等首次證實了這個著名理論預(yù)言！
熱電效應(yīng)是指在給定溫度梯度下產(chǎn)生電勢差的一種物理現(xiàn)象。通常用品質(zhì)因子ZT = S2σT/k,（其中S是Seebeck系數(shù)，σ代表電導(dǎo)率，T是溫度，k則表示熱導(dǎo)率）來表征材料的熱電性能。具有高品質(zhì)因子的熱電材料能夠有效地將廢熱轉(zhuǎn)換為電能，具有廣泛的應(yīng)用前景，因此尋找具有高品質(zhì)因子的熱電材料是能源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的一個研究熱點。為了提高熱電材料的品質(zhì)因子，有兩種途徑：增強S2σ（又稱功率因子）或者降低材料的熱導(dǎo)率。
早在1993年，麻省理工學(xué)院的Mildred Dresselhaus教授和她的博士生L. D. Hicks曾預(yù)言二維量子限域效應(yīng)引起的態(tài)密度增強現(xiàn)象會極大地提高材料的熱電功率因子 (Phys. Rev. B 47, 12727 (1993) )，這為獲得高性能的熱電材料提供了一個非常重要的理論指導(dǎo)。但是截至目前，一直沒有實驗確切地證實這個理論預(yù)測。即使在有些實驗中半導(dǎo)體材料量子阱的寬度已經(jīng)縮小至電荷的波爾直徑尺度，仍然沒有觀察到熱電性能的顯著增強。最近，南京大學(xué)物理學(xué)院的梁世軍副研究員和繆峰教授開展實驗，同時與吉林大學(xué)張立軍教授理論課題組合作，利用二維材料厚度和載流子濃度可控的特性，首次證實了著名的Hicks-Dresselhaus理論預(yù)言。
熱電測試結(jié)構(gòu)的示意圖；(b) 常溫下，7 – 29 nm的InSe功率因子隨載流子濃度變化；(c) 9層和36層的InSe態(tài)密度分布；(d) 功率因子隨樣品的量子限域長度h0與熱德布羅意波長ξ的比值h0/ξ的變化，隨著h0/ξ減小而增強，尤其是在h0/ξ < 1的區(qū)間有顯著的增強，與插圖中的理論預(yù)測是一致的。
主要的實驗和理論結(jié)果如圖a所示。
展開 數(shù)字高精度溫度傳感芯片的工作原理以及應(yīng)用
通常使用集成電路技術(shù)，利用材料的電阻、電容、熱電效應(yīng)等特性來實現(xiàn)溫度的測量。能夠提供準確和可重復(fù)性的溫度測量結(jié)果，從而為環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療設(shè)備和工業(yè)自動化等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的支持。
其中常見的是基于電阻的傳感器，也稱為熱敏電阻（Thermistor）。熱敏電阻的電阻值會隨著溫度的變化而變化。通常使用兩個電阻相接成電橋電路，通過測量電橋兩端的電壓變化來計算溫度。另一種常見的數(shù)字溫度傳感芯片是基于集成電路的溫度傳感芯片。
數(shù)字溫度傳感芯片的特點包括：
高精度：數(shù)字溫度傳感芯片具有較高的測量精度和穩(wěn)定性，可以提供精確的溫度測量結(jié)果。
快速響應(yīng)：數(shù)字溫度傳感芯片可以實現(xiàn)快速響應(yīng)溫度變化，提高溫度監(jiān)測的實時性和準確性。
數(shù)字輸出：數(shù)字溫度傳感芯片將溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出，方便數(shù)字化處理和集成控制。
低功耗：數(shù)字溫度傳感芯片通常具有低功耗特點，可以適用于對電力消耗有限制的場合，如便攜式設(shè)備、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等。
高可靠性：數(shù)字溫度傳感芯片通常采用固態(tài)傳感器技術(shù)，沒有活動部件，不易損壞或失效。
簡單易用：數(shù)字溫度傳感芯片通常采用標準接口和通信協(xié)議，具有簡單易用的特點，可以方便地與其他設(shè)備進行集成。
廣泛適用：數(shù)字溫度傳感芯片可以適用于不同溫度范圍和環(huán)境下的測量，例如室內(nèi)、室外、高溫、低溫等。
數(shù)字溫度傳感芯片具有諸多優(yōu)勢，精度高、數(shù)字輸出、快速響應(yīng)、簡單易用和低功耗等特點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、智能家居、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子等領(lǐng)域。
工采網(wǎng)代理的國產(chǎn)品牌MYSENTECH推出的數(shù)字高精度溫度傳感芯片 - M117，測溫精度達醫(yī)療級±0.1℃@-20℃ ~+30℃，可廣泛適用于冷鏈物流、倉儲等對低溫監(jiān)控要求嚴格的應(yīng)用場景。
M117較高測溫精度±0.1℃，用戶無需進行校準。
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