Osnovni princip mjerenja temperature termoelementom

Osnovni princip mjerenja temperature termoelementom
Lemljenje dva različita materijala od vodiča ili poluvodiča A i B zajedno formira zatvoreni krug. Kada postoji temperaturna razlika između dvije tačke spajanja 1 i 2 vodiča A i B, između njih se stvara elektromotorna sila, što rezultira strujom različite veličine u kolu. Ovaj fenomen se naziva termoelektrični efekat. Termoparovi rade koristeći ovaj efekat.
Šta je termopar?
Termoparovi i termički otpori pripadaju kontaktnom tipu mjerenja temperature u mjerenju temperature. Iako su im funkcije iste, mjere temperaturu objekata, ali im principi i karakteristike nisu isti.
Termoparovi su široko korišteni temperaturni uređaji u mjerenju temperature. Njihove glavne karakteristike su širok raspon mjerenja, stabilne performanse, jednostavna struktura, dobar dinamički odziv i mogućnost daljinskog prijenosa 4-20mA električnih signala, što olakšava automatsku kontrolu i centraliziranu kontrolu. Princip mjerenja temperature termoparova zasniva se na termoelektričnom efektu. Kada su dva različita vodiča ili poluprovodnika povezana u zatvoreno kolo, kada su temperature na dva spoja različite, u krugu će se generirati termoelektrični ili Seebeckov efekat. Termoelektrični potencijal generiran u zatvorenom kolu sastoji se od dvije vrste potencijala; Potencijal temperaturne razlike i kontaktni potencijal. Termoelektrični potencijal se odnosi na potencijal koji nastaje na dva kraja istog vodiča zbog različitih temperatura. Različiti provodnici imaju različite gustine elektrona, tako da je i potencijal koji stvaraju različit. Kontaktni potencijal, kao što ime govori, odnosi se na potencijal koji nastaje kada dva različita vodiča dođu u kontakt i proizvode određenu količinu difuzije elektrona zbog njihove različite gustoće elektrona. Kada dostignu određenu ravnotežu, formira se potencijal. Veličina kontaktnog potencijala zavisi od svojstava materijala dva različita vodiča i temperature na njihovoj kontaktnoj tački.
Postoje dvije vrste termoparnih struktura, obični tip i oklopni tip. Obični termoparovi se uglavnom sastoje od termičkih elektroda, izolacijskih cijevi, zaštitnih navlaka i razvodnih kutija, dok su oklopni termoparovi čvrsta kombinacija žica termoparova, izolacijskih materijala i metalnih zaštitnih rukava koji se sklapaju i rastežu. Međutim, električni signal termoelementa zahtijeva posebnu vrstu žice za prijenos, koju nazivamo kompenzacijskom žicom. Različiti termoparovi zahtijevaju različite kompenzacijske žice, a njihova glavna funkcija je povezivanje s termoelementom, držeći referentni kraj termoelementa dalje od izvora napajanja, čime se stabilizira temperatura referentnog kraja. Kompenzacijske žice su podijeljene u dvije vrste: tip kompenzacije i tip produžetka. Hemijski sastav produžne žice je isti kao i kompenziranog termoelementa. Međutim, u praksi, produžna žica nije napravljena od istog materijala kao termoelement, i općenito je zamijenjena žicom s istom elektronskom gustoćom kao i termoelement. Veza između kompenzacijske žice i termoelementa je općenito vrlo jasna. Pozitivni pol termoelementa spojen je na crvenu žicu kompenzacijske žice, dok je negativni pol spojen na preostalu boju. Većina kompenzacionih žica je napravljena od legure bakra nikla.