熱電
關(guān)注創(chuàng)建者：熱管理博覽會(huì) 創(chuàng)建時(shí)間：2023-08-22
熱電的視頻教程
Workbench中熱電模塊的溫升計(jì)算方法-真空熱輻射的溫升計(jì)算
Workbench中熱電模塊的溫升計(jì)算方法-真空熱輻射的溫升計(jì)算 本課程主要講解了在workbench中關(guān)于通電導(dǎo)體的溫升計(jì)算，重點(diǎn)關(guān)注輻射的設(shè)置方法 視頻包括模型建立，對(duì)流設(shè)置，輻射設(shè)置，后處理設(shè)置
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Workbench中熱電模塊(thermal-electric)的仿真分析
本課程主要講解了在workbench中關(guān)于純電阻元件通電的升溫計(jì)算，重點(diǎn)介紹了載荷設(shè)置、原理以及各參數(shù)變化的效果對(duì)比； 視頻四個(gè)章節(jié)，分別為前期介紹，模型建立，載荷設(shè)置（電壓、電流以及輻射）和后處理設(shè)置及總結(jié)。
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熱電冷卻器（TEC）選型設(shè)計(jì)及其Icepak和Flotherm建模仿真方法
介紹半導(dǎo)體制冷片的工作原理、在電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法，以及使用Ansys Icepak和Simens Flotherm對(duì)其進(jìn)行仿真模擬的方法。 Ansys Icepak中TEC的建模仿真資料非常稀少，本視頻不僅詳細(xì)描述TEC的建模方法，還詳述了仿真思想。對(duì)于理解TEC的根本工作原理，和使用非Ansys Icepak軟件建模仿真也有啟發(fā)。 課程還演示了Flotherm建立TEC的具體操作。
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熱電的實(shí)例教程
K型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，能用于氧化性惰性氣氛中。廣泛為用戶所采用。K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中。
（N型熱電偶）鎳鉻硅-鎳硅熱電偶
鎳鉻硅-鎳硅熱電偶（N型熱電偶）為廉金屬熱電偶，是一種最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶，是在70年代初由澳大利亞國(guó)防部實(shí)驗(yàn)室研制成功的它克服了K型熱電偶的兩個(gè)重要缺點(diǎn)：K型熱電偶在300~500℃間由于鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定；在800℃左右由于鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化引起的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定。正極（NP）的名義化學(xué)成分為：Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4，負(fù)極（NN）的名義化學(xué)成分為：Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1，其使用溫度為-200~1300℃。N型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價(jià)格便宜，不受短程有序化影響等優(yōu)點(diǎn),其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶,是一種很有發(fā)展前途的熱電偶. N型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中。
（E型熱電偶）鎳鉻-銅鎳熱電偶
鎳鉻-銅鎳熱電偶（E型熱電偶）又稱鎳鉻-康銅熱電偶，也是一種廉金屬的熱電偶，正極（EP）為：鎳鉻10合金，化學(xué)成分與KP相同，負(fù)極（EN）為銅鎳合金，名義化學(xué)成分為：55%的銅，45%的鎳以及少量的錳，鈷，鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為-200~900℃。E型熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)之大，靈敏度之高屬所有熱電偶之最，宜制成熱電堆，測(cè)量微小的溫度變化。
展開(kāi) S型熱電偶）鉑銠10-鉑熱電偶
鉑銠10-鉑熱電偶（S型熱電偶）為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm，允許偏差-0.015mm，其正極（SP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為10%，含鉑為90%，負(fù)極（SN）為純鉑，故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長(zhǎng)期最高使用溫度為1300℃，短期最高使用溫度為1600℃。S型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高，穩(wěn)定性最好，測(cè)溫溫區(qū)寬，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它的物理，化學(xué)性能良好，熱電勢(shì)穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化性和惰性氣氛中。由于S型熱電偶具有優(yōu)良的綜合性能，符合國(guó)際使用溫標(biāo)的S型熱電偶，長(zhǎng)期以來(lái)曾作為國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器，“ITS-90”雖規(guī)定今后不再作為國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)查儀器，但國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)（CCT）認(rèn)為S型熱電偶仍可用于近似實(shí)現(xiàn)國(guó)際溫標(biāo)。S型熱電偶不足之處是熱電勢(shì)，熱電勢(shì)率較小，靈敏讀低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降，對(duì)污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。
（R型熱電偶）鉑銠13-鉑熱電偶
鉑銠13-鉑熱電偶（R型熱電偶）為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm，允許偏差-0.015mm，其正極（RP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為13%，含鉑為87%，負(fù)極（RN）為純鉑，長(zhǎng)期最高使用溫度為1300℃，短期最高使用溫度為1600℃。R型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高，穩(wěn)定性最好，測(cè)溫溫區(qū)寬，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。其物理，化學(xué)性能良好，熱電勢(shì)穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適用于氧化性和惰性氣氛中。由于R型熱電偶的綜合性能與S型熱電偶相當(dāng)，在我國(guó)一直難于推廣，除在進(jìn)口設(shè)備上的測(cè)溫有所應(yīng)用外，國(guó)內(nèi)測(cè)溫很少采用。
展開(kāi) 在電力設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)控制或者儀表溫度數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，我們一般采用的溫度測(cè)量設(shè)備：熱電阻和熱電偶。
一，熱電阻和熱電偶的測(cè)量原理。
1、熱電偶的測(cè)量原理。
熱電偶工作原理是基于賽貝克（seeback）效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。
熱電偶由兩根不同導(dǎo)線（熱電極）組成，它們的一端是互相焊接的，形成熱電偶的測(cè)量端（也稱工作端）。將它插入待測(cè)溫度的介質(zhì)中；而熱電偶的另一端（參比端或自由端）則與顯示儀表相連。如果熱電偶的測(cè)量端與參比端存在溫度差，則顯示儀表將指出熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)。
2。熱電阻的測(cè)量原理
熱電阻是利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體有溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的，熱電阻的受熱部分（感溫元件）是用細(xì)金屬絲均勻地繞在絕緣材料作成的骨架上或通過(guò)激光濺射工藝在基片形成。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)有溫度梯度時(shí)，則所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層的平均溫度。
二，熱電偶和熱電阻的二次側(cè)測(cè)量表性能比較。
1，熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)。二次表是一個(gè)檢伏計(jì)或?yàn)榱颂岣呔葧r(shí)使用電子電位差計(jì)等。
2，電阻是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的,二次表是一個(gè)不平衡電橋。
三，熱電偶和熱電阻的基本線制。
1，由熱電偶測(cè)溫原理可知,只有在其冷端溫度恒定時(shí),被測(cè)溫度才與熱電勢(shì)成單值函數(shù)關(guān)系。在實(shí)際使用中,就用一種熱電特性與相應(yīng)熱電偶特性相似的廉價(jià)的連接導(dǎo)線(也稱為補(bǔ)償導(dǎo)線),使熱電偶冷端引伸到溫度相對(duì)恒定的地方(最好為0度),如用銅--康銅做補(bǔ)償導(dǎo)線來(lái)引申鎳鉻---鎳硅熱電阻。因此,熱電偶到二次表延長(zhǎng)線是兩根。
展開(kāi) 1 結(jié)構(gòu)及定義
熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線簡(jiǎn)稱補(bǔ)償導(dǎo)線，通常由補(bǔ)償導(dǎo)線合金絲、絕緣層、護(hù)套、屏蔽層組成。在一定溫度范圍內(nèi)（包括常溫）、具有與所匹配的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值相同的一對(duì)帶有絕緣層的導(dǎo)線，用它們連接熱電偶與測(cè)量裝置，以補(bǔ)償它們與熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。
熱電偶與測(cè)量裝置之間使用補(bǔ)償導(dǎo)線，其優(yōu)點(diǎn)有二：1.改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能，采用多股線芯或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的撓性，是接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界干擾；2.降低測(cè)量線路成本，當(dāng)熱電偶與測(cè)量裝置距離很遠(yuǎn)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線可以節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益更為明顯。
2 術(shù)語(yǔ)及符號(hào)
2.1 延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線
延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線又稱延長(zhǎng)型導(dǎo)線，其合金絲的名義化學(xué)成分及熱電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱值與配用的熱電偶相同，用字母“X”附在熱電偶分度號(hào)之后表示，例如“KX”表示K型熱電偶用延長(zhǎng)型補(bǔ)償導(dǎo)線。
2.2 補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線
補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線又稱補(bǔ)償型導(dǎo)線，其合金絲的名義化學(xué)成分與配用的熱電偶不同，但其熱電動(dòng)勢(shì)值在0-100℃或0-200℃時(shí)與配用熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱值相同，用字母“C”附在熱電偶分度號(hào)之后表示，例如“KC”。不同合金絲可以應(yīng)用于同一分度號(hào)的熱電偶，并用附加字母區(qū)別，如“KCA”、“KCB”。
2.3 允差
熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線的允差是由于測(cè)量系統(tǒng)中引用了補(bǔ)償導(dǎo)線而產(chǎn)生的最大偏差，該值用微伏表示，其允差的大小分為精密級(jí)和普通級(jí)兩種。
2.4 符號(hào)
S——表示熱電特性為精密級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線。普通級(jí)補(bǔ)償導(dǎo)線不標(biāo)字母；
G——表示一般用補(bǔ)償導(dǎo)線；
H——表示耐熱用補(bǔ)償導(dǎo)線；
R——表示線芯為多股的補(bǔ)償導(dǎo)線。
展開(kāi) 在日常工作當(dāng)中經(jīng)常遇到使用溫度測(cè)量?jī)x表，熱電阻與熱電偶同為溫度測(cè)量?jī)x表，同一個(gè)測(cè)溫地點(diǎn)我們選擇熱電阻還是選擇熱電偶呢？今天我們來(lái)全面剖析一下。
熱電偶的結(jié)構(gòu)
熱電偶前端接合的形狀有 3 種類型，如下圖所示。可根據(jù)熱電偶的類型、 線徑、使用溫度，通過(guò)氣焊、對(duì)焊、電阻焊、電弧焊、銀焊等方法進(jìn)行接合。
在工業(yè)應(yīng)用中為了便于安裝及延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命，通常使用外加套管的方式。套管一般分為保護(hù)管型和鎧裝型。
帶保護(hù)管的熱電偶是將熱電偶的芯線以及絕緣管插入保護(hù)管使用的熱電偶。保護(hù)管在防止芯線氧化、腐蝕的同時(shí)，還可以保持熱電偶的機(jī)械強(qiáng)度。保護(hù)管有多種類型，常用的如下表所示。
鎧裝型熱電偶
鎧裝熱電偶的測(cè)量原理與帶保護(hù)管的熱電偶相同。它使用纖細(xì)的金屬管 ( 稱為套管)作為上圖中絕緣管 (陶瓷) 的替代品，并使用氧化鎂 (MgO)等粉末作為絕緣材料。由于其外徑較細(xì)且容易彎曲， 所以最適合用來(lái)測(cè)量物體背面與狹小空隙等處的溫度。此外，與帶保護(hù)管的熱電偶相比，其反應(yīng)速度更為靈敏。鎧裝熱電偶的套管外徑范圍較廣，可以拉長(zhǎng)加工為 8.0mmф到 0.5mmф的各種尺寸。芯線拉伸得越細(xì)，常用溫度上限越低。如 K型熱電偶，套管外徑 0.5mmф的常用溫度上限是 600℃，8.0mmф的是 1050℃。
熱電阻的結(jié)構(gòu)
如下圖所示， 熱電阻的元件形狀有 3 種，目前陶瓷封裝型占主導(dǎo)地位。陶瓷封裝型用于帶保護(hù)管的熱電阻以及鎧裝熱電阻。陶瓷與玻璃封裝型的鉑線裸線直徑為幾十微米左右，云母板型的約為 0.05mm。引線則使用比元件線粗很多的鉑合金線。
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熱電的最新內(nèi)容
QuantumATK提供先進(jìn)的圖形用戶界面與獨(dú)特的方法完備性，使用戶能夠在一個(gè)集成框架內(nèi)計(jì)算各種基本材料屬性(例如電子、結(jié)構(gòu)、光學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)及力學(xué)等)，以及其他需要更復(fù)雜仿真設(shè)置的特性(例如電子與熱傳輸、電子-聲子耦合、壓電性及熱電性等)。
ansys apdl 耦合物理場(chǎng)命令流分析概述1個(gè)月前
==SOLID98==----------四面體耦合場(chǎng)實(shí)體單元 (電磁矩陣的推導(dǎo)，耦合效應(yīng))
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==FLUID220
3D封裝下，高密度互連帶來(lái)信號(hào)串?dāng)_、傳輸延遲
電源完整性（PI） ：芯片堆疊導(dǎo)致電源噪聲激增，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性
熱管理：高功耗芯片需要精密散熱設(shè)計(jì)，熱-電-磁-結(jié)構(gòu)多重耦合
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核心價(jià)值：在先進(jìn)封裝（如2.5D/3D-IC、芯片堆疊）時(shí)代，高密度互連帶來(lái)信號(hào)串?dāng)_、電源噪聲和熱電耦合等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
從0到1搭建通信設(shè)備光模塊可靠性測(cè)試體系1個(gè)月前
尤其在高速率光模塊如400G/800G應(yīng)用中，熱電制冷器（TEC）等精密元件的引入使得可靠性測(cè)試更為關(guān)鍵，任何微小的性能偏差都可能導(dǎo)致系統(tǒng)性能大幅下降
02
可靠性測(cè)試的整體框架
完整的光模塊可靠性測(cè)試框架通常包含環(huán)境可靠性測(cè)試、機(jī)械可靠性測(cè)試、壽命測(cè)試等多個(gè)維度。
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3/25 | 征服先進(jìn)封裝信號(hào)與電源挑戰(zhàn) — Ansys SIPI 一站式解決方案
時(shí)間：10:30-11:30
主題簡(jiǎn)介：在先進(jìn)封裝（如2.5D/3D-IC、芯片堆疊）時(shí)代，高密度互連帶來(lái)信號(hào)串?dāng)_、電源噪聲和熱電耦合等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。Ansys AEDT 持續(xù)創(chuàng)新，最新版本推出多項(xiàng)強(qiáng)大功能，顯著提升 SI/PI 分析效率與精度。
支持多種信號(hào)類型的傳感器，如IEPE、電壓、應(yīng)變、RTD、熱電偶、4~20mA電流、電位計(jì)、編碼器等，支持對(duì)外橋路供電、傳感器供電。
? 支持多種測(cè)試類型：NVH測(cè)試、車輛性能測(cè)試等。
? 支持級(jí)聯(lián)拓展，支持IEEE 1588 PTP V2精密時(shí)鐘協(xié)議，同步精度可達(dá)納秒級(jí)。
一期一會(huì) | 什么是電源完整性？3個(gè)月前
此外，使用熱成像攝像頭或熱電偶來(lái)監(jiān)控隨時(shí)間變化的溫度，也是物理測(cè)試中的必要部分。與數(shù)字環(huán)境中一樣，器件應(yīng)能夠適用于許多不同的環(huán)境條件和使用場(chǎng)景，以確保可靠的性能。
氣體質(zhì)量流量控制器是否可以適用于低溫環(huán)境？3個(gè)月前
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氣體質(zhì)量流量控制器：https://www.bronkhorst-china.com/products/gas-flow/
我們需要了解質(zhì)量流量控制器的基本原理，質(zhì)量流量控制器通過(guò)測(cè)量和控制氣體流量，確保工業(yè)過(guò)程中的準(zhǔn)確控制和穩(wěn)定性，基本組成部分包括流量傳感器、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，流量傳感器通常采用熱敏電阻或熱電偶等技術(shù)
ANSYS的熱分析模塊如何選擇使用，太多了，不知道怎么選4個(gè)月前
熱電耦合模塊
o 基于 ANSYS Multiphysics 單元，同時(shí)求解電場(chǎng)（電勢(shì)）和溫度場(chǎng)（溫度）自由度，適合低頻率、大電流的焦耳生熱問(wèn)題。
o 高頻電磁損耗（如渦流）建議結(jié)合 Maxwell 與熱模塊聯(lián)合仿真。
5. 熱 - 結(jié)構(gòu)耦合
o 單向耦合：熱→結(jié)構(gòu)（溫度→應(yīng)力），適合熱變形主導(dǎo)、結(jié)構(gòu)變形對(duì)溫度影響小的場(chǎng)景（如管道熱膨脹）。
與REAL方案相比，能耗減少了57%以上，證實(shí)了使用熱電制冷器對(duì)于降低能耗是有效的。
