{"id":42210,"date":"2024-07-22T10:17:01","date_gmt":"2024-07-22T08:17:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/messgeraete\/propiedad-electrica\/lsr-3\/"},"modified":"2025-12-05T13:39:08","modified_gmt":"2025-12-05T12:39:08","slug":"lsr-l31","status":"publish","type":"messgeraete","link":"https:\/\/www.linseis.com\/es\/productos\/lsr-thermoelectrics\/lsr-l31\/","title":{"rendered":"LSR-3 (LSR L31)"},"content":{"rendered":"\t\t
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Descripci\u00f3n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Al grano<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Con la plataforma LSR-3 (LSR L31) de Linseis<\/b>, es posible caracterizar casi por completo los materiales termoel\u00e9ctricos, tanto en forma de material macizo como en forma de capas finas. En la versi\u00f3n b\u00e1sica LSR-3 (LSR L31), tanto el coeficiente Seebeck<\/b> como la conductividad el\u00e9ctrica<\/b> (la resistencia el\u00e9ctrica) de los materiales s\u00f3lidos pueden medirse de forma totalmente autom\u00e1tica y simult\u00e1nea hasta una temperatura m\u00e1xima de 1500 \u00b0C.<\/p>

La versi\u00f3n b\u00e1sica se puede combinar con una amplia gama de opciones para ampliar el espectro de aplicaciones. Por ejemplo, la opci\u00f3n de baja temperatura<\/b> permite la medici\u00f3n totalmente autom\u00e1tica mediante refrigeraci\u00f3n con LN2<\/sub> hasta -100 \u00b0C, y el uso de un adaptador especial para capas finas permite medir l\u00e1minas<\/b> y capas finas<\/b>.<\/p>

Una c\u00e1mara opcional<\/b> permite determinar la conductividad el\u00e9ctrica con la m\u00e1xima precisi\u00f3n y el uso de la opci\u00f3n de alta impedancia <\/b>ampl\u00eda considerablemente el rango de medici\u00f3n para poder caracterizar tambi\u00e9n muestras con baja conductividad el\u00e9ctrica.<\/p>

Dado que para el c\u00e1lculo del \u00edndice de calidad adimensional ZT<\/i><\/b> se necesita, adem\u00e1s del coeficiente Seebeck y la conductividad el\u00e9ctrica, la conductividad t\u00e9rmica, normalmente es necesario recurrir a otro instrumento de medici\u00f3n, como por ejemplo un LaserFlash<\/u><\/b><\/a>, para determinarla.<\/p>

Para resolver este problema, se puede integrar un LaserFlash<\/b> adicional en la plataforma LSR-3 (LSR L31) de Linseis (v\u00e9ase LZT-Meter<\/u><\/b><\/a>) o utilizar un adaptador especial que permite medir materiales s\u00f3lidos mediante el m\u00e9todo Harman<\/b>. Se trata de una determinaci\u00f3n directa de ZT que, en combinaci\u00f3n con las dos mediciones originales, permite sacar conclusiones sobre la conductividad t\u00e9rmica<\/b>. Una plataforma LSR con el m\u00e9todo Harman integrado se denomina LSR-3 Upgrade<\/b> debido a su significativo valor a\u00f1adido. Mediante una ampliaci\u00f3n opcional de la electr\u00f3nica de medici\u00f3n, en forma de espectroscopia de impedancia<\/b>, tambi\u00e9n se puede determinar el valor ZT para m\u00f3dulos (TEG) en la plataforma LSR-3-Upgrade (LSR L31-Upgrade) seg\u00fan el mismo principio de medici\u00f3n.<\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Principio de medici\u00f3n Coeficiente Seebeck<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Una muestra cil\u00edndrica, cuadrada o rectangular se coloca verticalmente entre dos electrodos.
El bloque de electrodos inferior y, opcionalmente, tambi\u00e9n el superior (para invertir el gradiente de temperatura) contienen una bobina de calentamiento (calentador secundario).
Todo el dispositivo de medici\u00f3n se encuentra en un horno, que calienta la muestra a una temperatura espec\u00edfica para la medici\u00f3n.
Cuando se alcanza esta temperatura, el calentador secundario del electrodo inferior genera un gradiente de temperatura predefinido a lo largo de la muestra.
Dos termopares T1 y T2 en contacto lateral miden ahora la diferencia de temperatura (\u0394T = T2 – T1) entre el contacto caliente y el fr\u00edo de la muestra.
Adem\u00e1s, uno de los dos cables del termopar se utiliza para medir la fuerza electromotriz dE (o tensi\u00f3n termoel\u00e9ctrica Vth<\/sub>).<\/p><\/div><\/div>

Un mecanismo de resorte \u00fanico permite el mejor contacto el\u00e9ctrico posible entre los termopares y la muestra y, por tanto, mediciones muy precisas. El coeficiente Seebeck puede calcularse f\u00e1cilmente a partir de los datos de medici\u00f3n obtenidos mediante la siguiente f\u00f3rmula:<\/p><\/div><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Principio de medici\u00f3n Conductividad el\u00e9ctrica<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\nPara determinar la resistencia el\u00e9ctrica espec\u00edfica o la conductividad el\u00e9ctrica de las muestras, se utiliza una medici\u00f3n de CC de cuatro hilos. Esto permite suprimir las influencias par\u00e1sitas, como la resistencia de los contactos o de los hilos, y aumentar considerablemente la precisi\u00f3n de la medici\u00f3n.\n\nPara la medici\u00f3n en equilibrio t\u00e9rmico (\u0394T = 0K), se imprime una corriente continua constante (IDC<\/sub>) en la muestra utilizando los dos electrodos.\nDebido a las dimensiones de los electrodos y de la muestra, se puede suponer un flujo de corriente unidimensional casi ideal dentro de la muestra.\nLa ca\u00edda de tensi\u00f3n resultante (V\u03a9<\/sub>) en una secci\u00f3n de la longitud \u00abt\u00bb de la muestra se mide de nuevo utilizando uno de los dos hilos del termopar.\n\n<\/div>\n<\/div>\n
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\n\nA partir de los datos de medici\u00f3n y de la distancia \u00abt\u00bb entre termopares, la resistencia espec\u00edfica y la conductividad el\u00e9ctrica pueden calcularse mediante las f\u00f3rmulas siguientes.\n\n<\/div>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Principio de medici\u00f3n M\u00e9todo Harman<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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El m\u00e9todo Harman permite calcular la figura de m\u00e9rito termoel\u00e9ctrica ZT<\/em> de un material midiendo la curva de tensi\u00f3n de una muestra a lo largo del tiempo cuando se aplica una corriente continua (CC).<\/p>\n

Para la medici\u00f3n, se inyecta una corriente en una muestra termoel\u00e9ctrica a trav\u00e9s de dos contactos de aguja.
\nDebido al efecto Peltier, una de las dos uniones se calienta o enfr\u00eda localmente.
\nComo resultado, se crea un perfil de temperatura caracter\u00edstico sobre la muestra debido a las condiciones de contorno adiab\u00e1ticas.
\nSi se calcula la relaci\u00f3n entre la medici\u00f3n de la ca\u00edda de tensi\u00f3n inicial (parte \u00f3hmica sin gradiente de temperatura) y la medici\u00f3n de la ca\u00edda de tensi\u00f3n estacionaria (incluida la tensi\u00f3n termoel\u00e9ctrica), se puede calcular el factor de calidad adimensional ZT<\/em> (y a partir de \u00e9l tambi\u00e9n la conductividad t\u00e9rmica lambda). <\/p>\n

Las ventajas b\u00e1sicas del m\u00e9todo Harman en comparaci\u00f3n con el c\u00e1lculo del ZT<\/em> a partir de mediciones individuales son que s\u00f3lo se necesita un \u00fanico dispositivo de medici\u00f3n, s\u00f3lo hay que preparar una \u00fanica muestra y el error de medici\u00f3n resultante para el ZT<\/em> es significativamente menor debido a la medici\u00f3n directa.
\nLa desventaja, sin embargo, es que el m\u00e9todo de medici\u00f3n s\u00f3lo puede utilizarse para buenos materiales termoel\u00e9ctricos y hasta un m\u00e1ximo de 400\u00b0C. <\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Adaptador para capas y l\u00e1minas finas<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Debido a sus propiedades \u00fanicas en comparaci\u00f3n con los materiales s\u00f3lidos, el inter\u00e9s por las muestras nanoestructuradas, como pel\u00edculas finas o nanocables, ha aumentado considerablemente en los \u00faltimos a\u00f1os.
\nPara satisfacer los requisitos de la investigaci\u00f3n actual, LINSEIS ha desarrollado dos portamuestras diferentes para pel\u00edculas independientes y l\u00e1minas o recubrimientos sobre un sustrato para la plataforma LSR.
\nGracias al dise\u00f1o exclusivo de los portamuestras, con la LSR se puede caracterizar un gran n\u00famero de muestras preparadas de forma diferente en cuanto al grosor del revestimiento y el m\u00e9todo de producci\u00f3n. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Accesorios disponibles<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Soporte para muestras redondas<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tCon la plataforma LSR se pueden medir varias geometr\u00edas de muestra: cil\u00edndricas (hasta \u00f8 6 mm x 23 mm de altura), en forma de varilla (\u00e1rea de la base hasta 5 mm x 5 mm y 23 mm de altura) o en forma de disco (10 mm, 12,7 mm o 25,4 mm).\nLo ideal es que el \u00e1rea de la base de las muestras sea menor o igual que el \u00e1rea de la superficie de los electrodos para garantizar un flujo unidimensional de calor y corriente a trav\u00e9s de la muestra.\nPara la medici\u00f3n se dispone de dos portamuestras.\nAunque las patas cil\u00edndricas y en forma de varilla son la configuraci\u00f3n t\u00edpica de los generadores termoel\u00e9ctricos (TEG), las muestras en forma de disco suelen ser necesarias para las mediciones de conductividad t\u00e9rmica en sistemas l\u00e1ser o de destello de luz.\nPara ahorrar engorrosos pasos de preparaci\u00f3n de la muestra y eliminar posibles fuentes de error desde el principio, las mismas muestras en forma de disco pueden utilizarse tambi\u00e9n para medir el coeficiente Seebeck y la conductividad el\u00e9ctrica en la plataforma LSR gracias a un portamuestras especialmente desarrollado. \t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Opci\u00f3n de termopares y c\u00e1mara<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Termopares est\u00e1ndar: <\/strong>para la m\u00e1xima precisi\u00f3n<\/p>\n

Termopares encamisados: <\/strong>para muestras exigentes<\/p>\n

Termopares tipo K\/S\/C: <\/strong><\/p>\n