Leiterplattentechnisch - Thermoelement Inspektionsmethode für PCB thermisches Design

Die praktische Anwendung des thermoelektrischen Phänomens PCB ist natürlich die Verwendung von Thermoelementen zur Messung der Temperatur. Durch die komplexe Beziehung zwischen Elektronenenergie und Streuung unterscheiden sich die thermoelektrischen Potentiale verschiedener Metalle voneinander. Da das Thermoelement eine solche Vorrichtung ist, ist der Unterschied im thermoelektrischen Potential zwischen seinen beiden Elektroden ein Hinweis auf die Temperaturdifferenz zwischen den heißen und kalten Enden des Thermoelements. Wenn das thermoelektrische Potenzial aller Metalle und Legierungen unterschiedlich ist, ist es unmöglich, Thermoelement zur Messung der Temperatur zu verwenden. Diese Potenzialdifferenz wird als Scebeek-Effekt bezeichnet. Für ein Paar von Leitern A und B aus verschiedenen Materialien wird eine Verbindung bei der Temperatur T1 beibehalten, und die beiden freien Enden werden bei einer niedrigeren Temperatur beibehalten. Der Kontaktpunkt und das freie Ende befinden sich beide in einem Bereich mit gleichmäßiger Temperatur, und beide Leiter erfahren den gleichen Temperaturgradienten. Um die thermoelektrische Potentialdifferenz zwischen den freien Enden A und B messen zu können, werden jeweils ein Paar Leiter C desselben Materials mit den Leitern A und B bei Temperatur an einen Detektor mit einer Temperatur von T1 angeschlossen und mit ihm verbunden. Offensichtlich ist der Seebeck-Effekt keineswegs ein Phänomen am Verbindungspunkt, sondern ein Phänomen im Zusammenhang mit dem Temperaturgradienten. Um die Leistung von Thermoelementen richtig zu verstehen, kann dieser Punkt nicht überbewertet werden.

Der Anwendungsbereich der PCB-Thermoelement-Temperaturmessung ist sehr breit, und die aufgetretenen Probleme sind auch vielfältig. Daher kann dieses Kapitel nur einige wichtige Aspekte der Thermoelement-Temperaturmessung behandeln. Thermoelement ist nach wie vor eine der wichtigsten Methoden der Temperaturmessung in vielen Branchen, insbesondere in der Stahl- und Petrochemieindustrie. Mit der Entwicklung der Elektronik ist die Anwendung von Widerstandsthermometern in der Leiterplattenindustrie jedoch immer umfangreicher geworden, und PCB-Thermoelemente sind nicht mehr die einzigen und wichtigsten Industriethermometer.

Verglichen mit dem Thermoelement (Widerstandsmessung und thermoelektrische Potentialmessung) ist der Vorteil des Widerstandsthermometers der grundlegende Unterschied im Arbeitsprinzip der beiden Arten von Leiterplattenkomponenten. Das Widerstandsthermometer gibt die Temperatur des Bereichs an, in dem sich das Widerstandselement befindet, und es hat nichts mit dem Blei und dem Temperaturverlauf entlang der Leitung zu tun. Das Thermoelement misst jedoch die Temperaturdifferenz zwischen dem kalten Ende und dem heißen Ende, indem es die Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden des kalten Endes misst. Für ein ideales Thermoelement hängt die Potentialdifferenz nur mit der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Enden zusammen. Für ein tatsächliches Thermoelement führt jedoch eine gewisse Ungleichmäßigkeit des Thermoelementdrahts am Temperaturgradienten auch zu einer Änderung der Potentialdifferenz, die immer noch ein Faktor ist, der die Genauigkeit des Thermoelements begrenzt.

Sieben Arten von internationalen Thermoelementen mit PCB-thermischem Design, die sogenannten "standardisierten Thermoelemente", wie die Nennzusammensetzung jeder Elektrode, der allgemeine Handelsname jeder Legierung und der Buchstabencode des Thermoelements. Diese Buchstabencodes wurden ursprünglich von der Instrument Society of American (Instrument Society of American) eingeführt, aber sie sind heute weit verbreitet auf der ganzen Welt verwendet. Diese Buchstabencodes können als verschiedene Typen verwendet werden.