Πώς λειτουργεί ένα θερμόμετρο θερμοστοιχείου;

Όταν δύο διαφορετικοί αγωγοί επικοινωνούν για να σχηματίσουν ένα βρόχο, θα δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό στον βρόχο. Το μέγεθος αυτού του ηλεκτρικού δυναμικού σχετίζεται άμεσα με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο επαφών. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Το στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας που γίνεται με τη χρήση του θερμοηλεκτρικού αποτελέσματος είναι ένα θερμοστοιχείο και το θερμόμετρο που αποτελείται από ένα θερμοστοιχείο ως στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας είναι ένα θερμόμετρο θερμοστοιχείου.
Στην κλασική ηλεκτρονική θεωρία, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό αποτελείται από δύο μέρη: δυναμικό διαφοράς θερμοκρασίας και δυναμικό επαφής.
Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό προκαλείται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων ενός ομοιογενούς αγωγού. Το δυναμικό επαφής είναι το δυναμικό που σχηματίζεται όταν έρχονται σε επαφή δύο διαφορετικοί αγωγοί Α και Β, λόγω των διαφορετικών ελεύθερων πυκνοτήτων ηλεκτρονίων μεταξύ των δύο, με αποτέλεσμα τη διάχυση των ηλεκτρονίων στο σημείο επαφής. Το δυναμικό επαφής δεν είναι μόνο συνάρτηση της θερμοκρασίας Τ, αλλά η συμβολή του στο θερμοηλεκτρικό δυναμικό είναι επίσης πολύ μεγαλύτερη από το θερμοηλεκτρικό δυναμικό.
Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από το θερμοστοιχείο λόγω μεταβολής της θερμοκρασίας μπορεί να μετρηθεί και η τιμή θερμοκρασίας που προκαλεί το θερμοηλεκτρικό δυναμικό μπορεί να είναι γνωστό με βάση τη λειτουργική σχέση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της αλλαγής της θερμοκρασίας.

Τι είναι η αποζημίωση ψυχρού άκρου;

Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από ένα θερμοστοιχείο εξαρτάται από τη θερμοκρασία των δύο άκρων του. Μόνο όταν η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου παραμένει σταθερή, η παραγωγή του θερμοηλεκτρικού δυναμικού από αυτήν είναι μια συνάρτηση με μία αξία της θερμοκρασίας του άκρου μέτρησης (ζεστό άκρο). Επιπλέον, οι κλίμακες θερμοστοιχείων που χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία μηχανικής και στις κλίμακες του οργάνου οθόνης θερμοκρασίας που είναι χαραγμένες σύμφωνα με τις κλίμακες κατασκευάζονται με βάση τη θερμοκρασία του ψυχρού άκρου του βαθμού {3}}. Επομένως, η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου πρέπει να αντισταθμίζεται για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια μέτρησης του θερμοστοιχείου.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι αντιστάθμισης της θερμοκρασίας των θερμοστοιχείων. Στα βιομηχανικά όργανα και τους χώρους παραγωγής, οι συμβατικές μέθοδοι αποζημίωσης περιλαμβάνουν τη μέθοδο αντιστάθμισης θερμοκρασίας ψυχρού και αντιστάθμισης και τη μέθοδο γέφυρας αντιστάθμισης. Οι πιο προηγμένες μεθόδους αποζημίωσης, όπως η μέθοδος ευφυούς αντιστάθμισης.

Αρχή και μέθοδος αντιστάθμισης θερμοκρασίας. Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του θερμόμετρο θερμοστοιχείου

Μόλις το λύσετε, μπορείτε εύκολα να κατανοήσετε αρκετά κοινά προβλήματα σχετικά με την αντιστάθμιση του κρύου άκρου:

1. Το καλώδιο αντιστάθμισης αντισταθμίζει τη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας στο σημείο σύνδεσης του στοιχείου μέτρησης της θερμοκρασίας και της θερμοκρασίας του χώρου ελέγχου.

2. Το κύκλωμα αντιστάθμισης αντισταθμίζει τη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας του δωματίου ελέγχου και της θεωρητικής θερμοκρασίας του ψυχρού άκρου που πρέπει να σταθεροποιηθεί.

3. Οι συνέπειες της χρήσης θερμοστοιχείων και καλωδίων αντιστάθμισης αντίστροφα. Για παράδειγμα:
Όταν η θερμοκρασία στο σημείο σύνδεσης μεταξύ του θερμοστοιχείου και του καλωδίου αντιστάθμισης είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία στην αίθουσα ελέγχου, το δυναμικό αντιστάθμισης του καλωδίου αντιστάθμισης είναι θετικό, το οποίο πρέπει να είναι το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από το θερμοστοιχείο συν το δυναμικό αντιστάθμισης που παράγεται από το σύρμα αντιστάθμισης. Εάν είναι συνδεδεμένη αντίστροφη, είναι ισοδύναμη με την προσθήκη αρνητικής τιμής, η οποία θα προκαλέσει χαμηλή την ένδειξη.
Όταν η θερμοκρασία στο σημείο σύνδεσης μεταξύ του θερμοστοιχείου και του καλωδίου αντιστάθμισης είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία στην αίθουσα ελέγχου, το δυναμικό αντιστάθμισης του καλωδίου αντιστάθμισης είναι αρνητικό, το οποίο πρέπει να είναι το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από το θερμοστοιχείο μείον το δυναμικό αντιστάθμισης που παράγεται από το σύρμα αντιστάθμισης. Εάν είναι συνδεδεμένη αντίστροφα, είναι ισοδύναμο με την αφαίρεση μιας αρνητικής τιμής, η οποία θα προκαλέσει υψηλή ένδειξη.

Όταν η θερμοκρασία στο σημείο σύνδεσης μεταξύ του θερμοστοιχείου και του καλωδίου αντιστάθμισης είναι ίσο με τη θερμοκρασία στην αίθουσα ελέγχου, το δυναμικό αντιστάθμισης του καλωδίου αντιστάθμισης είναι μηδέν, γεγονός που δεν έχει καμία επίδραση στη μέτρηση (δηλαδή η θερμοκρασία του δωματίου εμφανίζεται).

Οι πομποί θερμοκρασίας θερμοστοιχείων ή τα μέρη της κάρτας έχουν κυκλώματα αντιστάθμισης θερμοκρασίας. Η λειτουργία του είναι να αντισταθμίσει την αβεβαιότητα της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου κρύου άκρου σύμφωνα με τον ενδιάμεσο θερμο -θερμοϊκά Νόμο - "Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των δύο διασταυρώσεων του θερμοκουπίου (θερμοκρασία t, t, t {{1}) T 0. Ένα θερμοηλεκτρικό δυναμικό σε θερμοκρασία TN, T 0 παράγεται στη θερμοκρασία του ψυχρού άκρου του θερμοστοιχείου. Στην ουσία, μπορεί να δημιουργήσει ένα σήμα DC Millivolt που αλλάζει με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος του άκρου αναφοράς. Όταν συνδέεται σε σειρά στο κύκλωμα μέτρησης θερμοστοιχείων για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, η θερμοκρασία του τελικού αναφορά μπορεί να αντισταθμιστεί αυτόματα.

Ο θεμελιώδης λόγος για τη χρήση του κυκλώματος αντιστάθμισης κρύου άκρου του θερμοστοιχείου είναι η αβεβαιότητα της θερμοκρασίας του κρύου άκρου. Αν και το πρότυπο αποφοίτησης του θερμοστοιχείου βασίζεται σε μηδενικούς βαθμούς. Αν και η αρχή της αντιστάθμισης θερμοκρασίας συνήθως εξηγείται με το κρύο άκρο ως μηδενικό βαθμό ως αναφορά. Αλλά στην πραγματικότητα, εάν η θερμοκρασία του κρύου άκρου μπορεί να σταθεροποιηθεί, είναι απαραίτητο μόνο ο υπολογισμός της διαφοράς μεταξύ T (T, To) και T (T, TN) και δημιουργήστε τεχνητά ένα αντίθετο σφάλμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ένδειξης για να αντισταθμίσετε το σφάλμα που προκαλείται από το κρύο άκρο που δεν είναι μηδενική. Τότε μπορεί να ληφθεί η σωστή τιμή μέτρησης.
Επομένως, το κύκλωμα αντιστάθμισης κρύου άκρου δεν χρειάζεται απαραιτήτως να χρησιμοποιεί μηδενικούς βαθμούς ως αναφορά στην αντιστάθμιση θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, το κύκλωμα αντιστάθμισης κρύου άκρου του θερμοστοιχείου έχει συχνά ένα εύρος προσαρμοστικότητας και δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις αποζημίωσης πέρα ​​από αυτό το εύρος.