Základní princip měření teploty termočlánkem

Základní princip měření teploty termočlánkem
Pájení dvou různých materiálů vodičů nebo polovodičů A a B dohromady tvoří uzavřený obvod. Když je teplotní rozdíl mezi dvěma připojovacími body 1 a 2 vodičů A a B, vzniká mezi nimi elektromotorická síla, která má za následek proud o různé velikosti v obvodu. Tento jev se nazývá termoelektrický jev. Termočlánky pracují s využitím tohoto efektu.
Co je termočlánek?
Termočlánky a tepelné odpory patří ke kontaktnímu měření teploty při měření teploty. Jejich funkce jsou sice stejné, měří teplotu předmětů, ale jejich principy a vlastnosti nejsou stejné.
Termočlánky jsou široce používaná zařízení pro měření teploty. Jejich hlavními charakteristikami jsou široký rozsah měření, stabilní výkon, jednoduchá struktura, dobrá dynamická odezva a schopnost přenášet elektrické signály 4-20mA na dálku, což usnadňuje automatické ovládání a centralizované ovládání. Princip měření teploty termočlánků je založen na termoelektrickém jevu. Když jsou dva různé vodiče nebo polovodiče zapojeny do uzavřeného obvodu, když jsou teploty na dvou přechodech různé, bude v obvodu generován termoelektrický jev nebo Seebeckův jev. Termoelektrický potenciál generovaný v uzavřeném okruhu se skládá ze dvou typů potenciálů; Potenciál teplotního rozdílu a kontaktní potenciál. Termoelektrický potenciál označuje potenciál generovaný na dvou koncích stejného vodiče v důsledku různých teplot. Různé vodiče mají různé hustoty elektronů, takže potenciál, který vytvářejí, je také odlišný. Kontaktní potenciál, jak název napovídá, se týká potenciálu vytvořeného, ​​když se dva různé vodiče dostanou do kontaktu a produkují určité množství elektronové difúze kvůli jejich rozdílným elektronovým hustotám. Když dosáhnou určité rovnováhy, vytvoří se potenciál. Velikost kontaktního potenciálu závisí na materiálových vlastnostech dvou různých vodičů a teplotě v místě jejich kontaktu.
Existují dva typy termočlánkových struktur, běžný typ a pancéřovaný typ. Běžné termočlánky se obecně skládají z tepelných elektrod, izolačních trubek, ochranných objímek a spojovacích krabic, zatímco pancéřové termočlánky jsou pevnou kombinací termočlánkových drátů, izolačních materiálů a kovových ochranných objímek, které jsou sestaveny a nataženy. Elektrický signál termočlánku však vyžaduje pro přenos speciální typ drátu, který označujeme jako kompenzační drát. Různé termočlánky vyžadují různé kompenzační vodiče a jejich hlavní funkcí je spojit se s termočlánkem, udržet referenční konec termočlánku mimo zdroj energie, čímž se stabilizuje teplota referenčního konce. Kompenzační dráty jsou rozděleny do dvou typů: kompenzační typ a prodlužovací typ. Chemické složení prodlužovacího drátu je stejné jako u kompenzovaného termočlánku. V praxi však prodlužovací drát není vyroben ze stejného materiálu jako termočlánek a je obecně nahrazen drátem se stejnou elektronovou hustotou jako termočlánek. Spojení mezi kompenzačním drátem a termočlánkem je obecně velmi jasné. Kladný pól termočlánku je připojen k červenému vodiči kompenzačního vodiče, zatímco záporný pól je připojen ke zbývající barvě. Většina kompenzačních drátů je vyrobena ze slitiny mědi a niklu.