Kuidas töötab termopaari termomeeter?

Kui kaks erinevat juhtkonda kontaktis silmuse moodustamiseks, genereeritakse silmusesse elektripotentsiaal. Selle elektripotentsiaali suurus on otseselt seotud kahe kontakti temperatuuri erinevusega. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks. Termoelektrilise efekti abil valmistatud temperatuuriandur on termopaar ja termomeeter, mis koosneb termopaarist kui temperatuuri sensori elemendist, on termopaari termomeeter.
Klassikalises elektroonilises teoorias koosneb termoelektriline potentsiaal kahest osast: temperatuuri erinevuse potentsiaal ja kontaktipotentsiaal.
Termoelektrilise potentsiaali põhjustab homogeense juhi kahe otsa temperatuuri erinevus. Kontaktipotentsiaal on potentsiaal, mis moodustub siis, kui nende kahe vahel erinevad vabad elektronide tiheduse tõttu kokku puutuvad kaks erinevat juhti A ja B, mille tulemuseks on elektronide difusioon kontaktpunktis. Kontaktipotentsiaal ei ole mitte ainult temperatuuri T funktsioon, vaid ka selle panus termoelektrilisse potentsiaali on palju suurem kui termoelektriline potentsiaal.
Termopaari poolt temperatuurimuutusest tingitud termoelektripotentsiaali saab mõõta ja termoelektrilist potentsiaali põhjustav temperatuuri väärtus saab teada termoelektrilise potentsiaali funktsionaalse seose ja temperatuurimuutuse vahelise funktsionaalse seose põhjal.

Mis on külma otsaga hüvitis?

Termopaari poolt genereeritud termoelektriline potentsiaal sõltub selle kahe otsa temperatuurist. Ainult siis, kui külma otsaga temperatuur püsib konstantsena, on selle termoelektrilise potentsiaali väljund mõõteotsa temperatuuri (kuum ots) ühe hinnaga funktsioon. Veelgi enam, skaalade järgi graveeritud temperatuurinstrumendi skaalades kasutatakse laialdaselt kasutatavaid termopaari skaalasid, mis põhinevad 0 kraadi külma otsa temperatuuril. Seetõttu tuleb selle külma otsa temperatuur kompenseerida, et tagada termopaari mõõtmise täpsus.

Termopaaride külma otsa temperatuuri kompenseerimiseks on palju viise. Tööstusinstrumentides ja tootmiskohtades hõlmavad tavapärased kompensatsioonimeetodid külma otsa temperatuuri kompenseerimismeetodit ja kompensatsioonisilla meetodit. Täiustatud kompensatsioonimeetodid, näiteks arukas kompensatsioonimeetod.

Termopaari temperatuuri kompenseerimispõhimõte ja meetod, mis on termopaari termomeetri tööpõhimõte

Kui olete selle välja sorteerinud, saate külma otsa kompensatsiooni osas hõlpsalt aru saada:

1. kompensatsioonijuhtme kompenseerib temperatuuri erinevust temperatuuri mõõtmise elemendi ühenduspunktis ja kontrollruumi temperatuuri vahel;

2. kompensatsiooni vooluring kompenseerib erinevust kontrolli toatemperatuuri ja teoreetilise külma otsa temperatuuri vahel, mis tuleb fikseerida;

3. Termopaaride ja kompensatsioonijuhtmete kasutamise tagajärjed tagurpidi. Näiteks:
Kui temperatuur termopaari ja kompensatsiooni traadi vahelise ühenduspunkti juures on kõrgem kui kontrollruumis temperatuur, on kompensatsiooni traadi kompensatsioonipotentsiaal positiivne, mis peaks olema termoelektriline potentsiaal, mille tekitab termopaar ja kompensatsioonipotentsiaal, mis on genereeritud kompensatsioonijuhtmega. Kui see on ühendatud tagurpidi, on see samaväärne negatiivse väärtuse lisamisega, mis põhjustab näidu madalale;
Kui temperatuur termopaari ja kompensatsiooni traadi vahelise ühenduspunkti juures on madalam kui kontrollruumis temperatuur, on kompensatsiooni traadi kompensatsioonipotentsiaal negatiivne, mis peaks olema termoelektripotentsiaal, mis tekitab termopaari, millest lahutatakse kompensatsioonipotentsiaal kompensatsioonipotentsiaal. Kui see on ühendatud vastupidiselt, on see samaväärne negatiivse väärtuse lahutamisega, mis põhjustab näidu kõrgele;

Kui temperatuur termopaari ja kompensatsiooni traadi vahelise ühenduspunkti juures on võrdne juhtimisruumi temperatuuriga, on kompensatsiooni traadi kompensatsioonipotentsiaal null, millel ei mõjuta mõõtmist (see tähendab toatemperatuuri).

Termopaari temperatuuri saatjatel või kaardiosadel on temperatuuri kompensatsiooni ahel. Selle ülesanne on kompenseerida termopaari külma otsa temperatuuri määramatust vastavalt termopaari vahetemperatuuriseadusele - "termoelektrilise potentsiaali termopaari ahela kahe ristmiku vahel (temperatuur t, t {0) on võrdne temperatuuril temperatuuril temperatuuril temperatuuril temperatuuril temperatuuril. Tn, t 0. Termoelektriline potentsiaal temperatuuril TN, t 0 genereeritakse termopaari külma otsa temperatuuril. Sisuliselt võib see genereerida alalisvoolu Millivolti signaali, mis muutub võrdluslõpu ümbritseva temperatuuriga. Kui see on temperatuuri mõõtmiseks ühendatud termopaari mõõtmise vooluringis, saab võrdlusotsa temperatuuri automaatselt kompenseerida.

Termopaari külma otsa kompensatsiooni vooluahela põhjas on külma otsa temperatuuri määramatus. Kuigi termopaari lõpetamisstandard põhineb nullkraadil; Kuigi temperatuuri kompensatsiooni põhimõtet selgitatakse tavaliselt külma otsaga kui null kraadi kui võrdlus. Kuid tegelikult, kui külma otsa temperatuuri saab fikseerida, on vaja arvutada ainult erinevus t (t, kuni) ja t (t, tn) vahel ning luua näidustusprotsessi ajal kunstlikult vastupidist viga, et korvata külma otsa temperatuuri põhjustatud vea null. Siis saab õige mõõtmisväärtuse.
Seetõttu ei pea külma otsa kompensatsiooniring tingimata kasutama temperatuuri kompensatsiooni viidena null kraadi. Samal ajal on termopaari külma otsa kompensatsioonil sageli kohanemisvahemik ja see ei vasta hüvitusnõuetele, mis ületavad seda vahemikku.