Принцип работы термопары

Термопара - это обычный элемент измерения температуры, который очень часто сейчас используется в различном оборудовании. Термопара имеет четкое соответствие сигнала температуры и возникающего электрического потенциала, тем самым делая возможным преобразование электрических параметров в значение температуры.

Принцип работы термопары заключается в том, что когда два разных проводника или полупроводника A и B образуют цепь и два их конца соединены друг с другом, пока температура в двух узлах разная, температура на одном конце равна t ( что называется рабочим концом или горячим концом), а температура на другом конце равна t0 (известном как свободный конец, который также известен как контрольный конец или холодный конец), петля будет генерировать электродвижущую силу, направление и размер которой связаны с материалом проводника и температурой двух контактов. 

Это явление называется термоэлектрическим эффектом, а схема, состоящая из двух проводников, называется термопарой. Эти два проводника называются термоэлектрическим полюсом, а генерируемая электродвижущая сила называется термоэлектрической электродвижущей силой.


Принцип работы термопары


Термоэлектрическая ЭДС состоит из двух частей. Одна - это контактная ЭДС двух проводников, а другая - ЭДС разности температур одного проводника. Величина термоэлектрической ЭДС в контуре термопары напрямую связана с материалом проводника и температурой двух контактов, но не с формой и размером датчика термопары. Когда два электродных материала термопары зафиксированы, термоэлектрическая ЭДС будет иметь температуру двух контактов t и t0.

Это соотношение широко используется при практическом измерении температуры. Поскольку холодный конец t0 постоянен, термоэлектрическая ЭДС, создаваемая датчиком термопары, изменяется только с температурой горячего конца (измерительного конца), то есть определенная термоэлектрическая ЭДС соответствует определенной температуре. Достичь цели измерения температуры можно только путем измерения термоэлектрической ЭДС.

Основной принцип измерения температуры термопарой заключается в том, что два разных компонента проводников из материала образуют замкнутую цепь.

Когда на обоих концах есть температурный градиент, через цепь будет проходить ток, а затем возникнет электродвижущая сила - термоэлектрическая электродвижущая сила между двумя концами, что является так называемым эффектом Зеебека. Два типа однородных проводников с разными компонентами - это термоэлектрические полюса, один с более высокой температурой - рабочий конец, другой с более низкой температурой - свободный конец, а свободный конец обычно имеет постоянную температуру. В соответствии с функциональным соотношением между термоэлектрической ЭДС и температурой составляется градуированная таблица термопары. Градуировочная таблица получается, когда температура свободного конца составляет 0 ℃, и разные термопары имеют разные градуированные таблицы.


Принцип работы термопары


Когда третий металлический материал подключен к цепи термопары, пока температура двух контактов материала одинакова, термоэлектрический потенциал, создаваемый датчиком термопары, останется неизменным, то есть на него не повлияет третий металл в цепи. Следовательно, когда термопара используется для измерения температуры, ее можно подключить к измерительному прибору, и температура измеряемой среды может быть известна после измерения термоэлектрической ЭДС. При измерении температуры термопары необходимо, чтобы температура ее холодного конца (измерительный конец - это горячий конец, а конец, соединенный с измерительной схемой через подводящий провод, называется холодным концом), должна оставаться неизменной, а ее тепловой потенциал пропорционален измеренной температуре. Если температура холодного конца (окружающей среды) изменится во время измерения, это серьезно повлияет на точность измерения. Принятие некоторых мер для компенсации влияния, вызванного изменением температуры холодного конца, называется нормальной компенсацией холодного конца термопары. Специальный компенсационный провод используется для соединения с измерительным прибором.

В компании ТЕХНОНАГРЕВ вы можете заказать изготовление термопар типов К или J с необходимой вам формой и параметрами. Подробнее о наших термопарах смотрите на странице здесь.



Возврат к списку


.