Termopaari ja termilise takisti temperatuurianduri tööpõhimõte!

Termopaarid ja termotakistid on temperatuuride sensori elemendid ja esmased instrumendid. Need mõõdavad otse temperatuuri ja muudavad temperatuurisignaalid termoelektrilisteks potentsiaalseteks signaalideks, mis seejärel teisendatakse mõõdetud söötme temperatuuriks elektriinstrumentide kaudu (sekundaarsed instrumendid). Termopaari temperatuuri mõõtmise aluspõhimõte on see, et kaks erineva kompositsiooni juhtivat juhtkonda moodustavad suletud ahela. Kui mõlemas otsas on temperatuurigradient, voolab vool läbi silmuse. Sel ajal on kahe otsa vahel elektromotoorne jõud - termoelektriline potentsiaal, mis on nn Seebecki efekt. Kaks erineva kompositsiooni homogeenset juhti on termopaarid. Kõrgema temperatuuriga lõpp on tööotsa ja madalama temperatuuriga ots on vaba ots. Vaba ots on tavaliselt konstantsel temperatuuril. Termoelektrilise potentsiaali ja temperatuuri funktsionaalse seose järgi tehakse termopaari skaala; Skaala saadakse siis, kui vaba otsa temperatuur on 0 kraad ja erinevatel termopaaridel on erinevad skaalad.
Kui termopaari ahelaga on ühendatud kolmas metallmaterjal, siis kui materjali kahe kontakti temperatuur on sama, jääb termopaari poolt tekkiv termoelektriline potentsiaal muutumatuks, see tähendab, et seda ei mõjuta kolmas metall, mis on ühendatud silmusega. Seetõttu saab temperatuuri mõõtes termopaariga ühendada mõõtevahendi. Pärast termoelektrilise potentsiaali mõõtmist saab mõõdetud söötme temperatuuri teada saada.
Termopaari temperatuurianduri tööpõhimõte
Mõlemast otsast on ühendatud kaks erineva komponendiga (nimega termopaaride või kuuma elektrood) juhtimist. Kui ristmiku temperatuur on erinev, genereeritakse silmusesse elektromotoorne jõud. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks ja seda elektromotoorset jõudu nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks. Termopaarides kasutavad seda põhimõtet temperatuuri mõõtmiseks. Nende hulgas nimetatakse keskmise temperatuuri mõõtmiseks otseselt kasutatavat lõppu tööotsaks (nimetatakse ka mõõteotsaks) ja teist otsa nimetatakse külmaks (seda nimetatakse ka kompensatsiooniks); Külm ots on ühendatud kuvari või sobiva instrumendiga ja kuvari instrument näitab termopaari genereeritud termoelektrilist potentsiaali.
Termopaar on tegelikult energiamuundur, mis teisendab soojusenergia elektrienergiaks ja kasutab temperatuuri mõõtmiseks genereeritud termoelektrilist potentsiaali. Termopaari termoelektrilise potentsiaali korral tuleks märkida järgmised probleemid:
1: Termopaari termoelektriline potentsiaal on termopaari kahe otsa temperatuurifunktsiooni erinevus, mitte temperatuuri erinevuse funktsioon külma otsa ja termopaari tööotsa vahel;
2: Termopaari poolt genereeritud termoelektripotentsiaali suurus, kui termopaari materjal on ühtlane, pole midagi pistmist termopaari pikkuse ja läbimõõduga, kuid ainult termopaari materjali koostise ja kahe otsa temperatuuride erinevusega;
3: Kui määratakse termopaari kahe termopaari juhtme materiaalne koostis, on termopaari termoelektrilise potentsiaali suurus seotud ainult termopaari temperatuuri erinevusega; Kui termopaari külma otsa temperatuur hoitakse konstantsena, on termopaari termoelektriline potentsiaal tööotsa temperatuurist vaid ühe hinnaga funktsioon. Keevitage kaks juhti või pooljuhte A ja B erinevate materjalide kokku, moodustades suletud ahela, nagu on näidatud joonisel. Kui juhtide A ja B kahe kinnituspunkti 1 ja 2 vahel on temperatuuride erinevus, tekib nende kahe vahel elektromotoorne jõud, moodustades seega vooluringis teatud ulatuse voolu. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks. Termopaarides töötavad selle efekti abil.