Kuidas valida termopakid ja termilised takistid

Esiteks lubage mul tutvustada termopaari. Termopaar on temperatuuri mõõtmisel kõige laialdasemalt kasutatav temperatuuriseade. Selle peamised omadused on lai mõõtmisvahemik, suhteliselt stabiilne jõudlus, lihtne struktuur, hea dünaamiline reageerimine ja võime teisendada temperatuurimudel universaalseks kaugülekandeks 4-20 MA elektriline signaal temperatuuri saatja kaudu, mis on mugav automaatseks ja tsentraliseeritud juhtimiseks.
Termopaari temperatuuri mõõtmise põhimõte põhineb termoelektrilisel efektil. Kui kaks erinevat juhtkonda või pooljuhte on ühendatud suletud ahelaga, kui temperatuur on kahel ristmikul erinev, genereeritakse ahelas termoelektriline potentsiaal. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks, tuntud ka kui Seebecki efekt.
Suletud ahelas tekkiv termoelektriline potentsiaal koosneb kahest potentsiaalist: termoelektriline potentsiaal ja kontaktipotentsiaal. Termoelektriline potentsiaal viitab sama juhi kahe otsa tekitatud potentsiaalile erinevate temperatuuride tõttu. Erinevatel juhtidel on erinev elektronide tihedus, nii et ka nende tekitatav potentsiaal on erinev. Nagu nimigi ütleb, viitab kontaktipotentsiaal potentsiaalile, mis moodustub siis, kui nende erineva elektronide tiheduse tõttu on kaks erinevat juhtkonda kontaktis. Teatud tasakaalu saavutamisel genereeritakse teatud kogus elektronide difusiooni. Kontaktpotentsiaali suurus sõltub kahe erineva juhi materiaalsest omadustest ja nende kontaktpunktide temperatuurist.
Praegu on rahvusvaheliselt kasutatud termopaarides standard spetsifikatsioon. Rahvusvahelised määrused näevad ette, et termopaarid jagunevad 11 erinevaks jaotuseks, nimelt J, K, T, E, N, R, S, B, G, C ja D. Madalaima temperatuuri saab mõõta miinus 270 kraadi Celsius ja kõrgeim võib ulatuda 1800 kraadi Celsiuseni. Nende hulgas kuuluvad R, S, B, G, C ja D väärismetallidesse, nii et neid nimetatakse ka väärismetalli termopaarideks ja ülejäänud nimetatakse odavateks metallist termopaarideks.
Termopaaride jaoks on kaks levinud struktuuri, montaažitüüp ja soomustatud tüüp. Amblee tüüpi termopaarid koosnevad tavaliselt termopaaridest, isoleerivatest torudest, kaitsevarrukatest ja ristmikest, soomustatud termopaarides on aga termopaaride juhtmete kindel kombinatsioon, isoleermaterjalid ja metalli kaitsevardad kokku pandud ja sirutatud.
Termopaari elektriline signaal nõuab aga edastamiseks spetsiaalset traati, mida me nimetame termopaari kompensatsiooni juhtmeks. Erinevad termopaarid vajavad erinevaid kompensatsioonide juhtmeid, mille peamine funktsioon on ühenduse loomine termopaariga ja hoida termopaari võrdlusotsa (tavaliselt nimetatakse Hiinas külma otsaks) temperatuuri mõõtmispiirkonnast eemal, nii et referentsotsi temperatuur on stabiilne. Hüvitised jagunevad kompensatsiooni tüübiks ja pikenduse tüübiks. Pikendusjuhtme keemiline koostis on sama, mis kompenseeritud termopaaril, kuid praktikas ei ole pikendusjuhe tingimata valmistatud samast metallist kui termopaari. Üldiselt asendatakse see traadiga sama termoelektrilise potentsiaaliga kui termopaar.
Ühendus kompensatsioonitraadi ja termopaari vahel on lihtne ja selge ning seda saab ühendada professionaalse termopaari pistikuga. Enamik üldistest kompensatsioonijuhtmetest on valmistatud vask-nikli sulamist.

Järgmisena tutvustame termilisi takistite. Ehkki tööstuses kasutatakse laialdaselt soojustakistid, piirdub nende kasutamine teatud määral temperatuuri mõõtmise vahemiku tõttu. Termiliste takistite temperatuuri mõõtmise põhimõte põhineb omadusel, et juhi või pooljuhtide takistuse väärtus muutub temperatuuriga.

Sellel on palju eeliseid ja see võib ka elektrilisi signaale eemalt edastada, suure tundlikkuse, tugeva stabiilsuse, hea vahetatavuse ja täpsusega, kuid see nõuab võimsuse ergutust ja ei saa temperatuurimuutusi hetkega mõõta.
Tööstuslikud termilised takistid kasutavad tavaliselt PT100, PT10, CU50, CU100 ning tekkivad ka PT1000 ja PT200.

Plaatina termiliste takistite temperatuuri mõõtmise vahemik on tavaliselt miinus 200 kuni 800 kraadi ja vasktakistide oma on tavaliselt miinus 40 kuni 140 kraadi Celsiuse. Üldiselt on valmis termiliste takistite ühikuhind kallim kui termopaarides ja nende pikaajaline stabiilsus pole nii hea kui termopaaride oma.