Αρχή λειτουργίας του θερμόμετρο θερμοστοιχείου

Όταν δύο διαφορετικοί αγωγοί επικοινωνούν για να σχηματίσουν ένα κύκλωμα, θα δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό στο κύκλωμα. 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 T, 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. Αρχή λειτουργίας του θερμόμετρο θερμοστοιχείου

Τι είναι η αντιστάθμιση κρύου άκρου

Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από το θερμοστοιχείο εξαρτάται από τη θερμοκρασία των δύο άκρων του. Μόνο όταν η θερμοκρασία του κρύου άκρου παραμένει σταθερή, η παραγωγή του θερμοηλεκτρικού δυναμικού είναι μια συνάρτηση με μία αξία της θερμοκρασίας του άκρου μέτρησης (ζεστό άκρο). Επιπλέον, η κλίμακα θερμοστοιχείων που χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία μηχανικής και στην κλίμακα του οργάνου οθόνης θερμοκρασίας που είναι χαραγμένο σύμφωνα με την κλίμακα κατασκευάζονται με βάση την θερμοκρασία του κρύου άκρου του βαθμού 0. Επομένως, η θερμοκρασία του κρύου άκρου πρέπει να αντισταθμίζεται για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια μέτρησης του θερμοστοιχείου.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να αντισταθμιστεί η θερμοκρασία του κρύου άκρου του θερμοστοιχείου. Στα βιομηχανικά όργανα και τους χώρους παραγωγής, οι συμβατικές μέθοδοι αντιστάθμισης περιλαμβάνουν τη μέθοδο αντιστάθμισης θερμοκρασίας ψυχρού τελικού και τη μέθοδο γέφυρας αντιστάθμισης. Οι πιο προηγμένες μεθόδους αποζημίωσης, όπως η μέθοδος ευφυούς αντιστάθμισης.

Αρχή και μέθοδος αντιστάθμισης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων

Μόλις διευθετηθεί, 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 χώρου ελέγχου και της θεωρητικής θερμοκρασίας κρύου άκρου που πρέπει να σταθεροποιηθεί.

3. Οι συνέπειες της χρήσης του θερμοστοιχείου και του καλωδίου αντιστάθμισης αντίστροφα. Για παράδειγμα:

Όταν η θερμοκρασία στο σημείο σύνδεσης του θερμοστοιχείου και το καλώδιο αντιστάθμισης είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του χώρου 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 συνδεδεμένο αντίστροφα, είναι ισοδύναμο με την προσθήκη αρνητικής τιμής, η οποία θα κάνει την ένδειξη χαμηλή.

Όταν η θερμοκρασία στο σημείο σύνδεσης του θερμοστοιχείου και το καλώδιο αντιστάθμισης είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία του χώρου ελέγχου, το δυναμικό αντιστάθμισης του καλωδίου αντιστάθμισης είναι αρνητική, 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 κάνει την ένδειξη υψηλή.

Όταν η θερμοκρασία στο σημείο σύνδεσης του θερμοστοιχείου και το καλώδιο αντιστάθμισης είναι ίσο με τη θερμοκρασία της αίθουσας 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 ή οι κάρτες θερμοκρασίας θερμοκρασίας έχουν όλα τα κυκλώματα αντιστάθμισης θερμοκρασίας. Η λειτουργία τους είναι να αντισταθμίσουν την αβεβαιότητα της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου κρύου άκρου με βάση τον ενδιάμεσο νόμο περί θερμοκρασίας - "Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ των δύο διασταυρώσεων του θερμοκουπίου (θερμοκρασία t, t {1}) είναι ίση με το αλγεβρικό άθροισμα του θερμοηλεκτρικού δυναμικού TN, T 0. Ένα θερμοηλεκτρικό δυναμικό στη θερμοκρασία του κρύου άκρου του θερμοστοιχείου παράγεται σε θερμοκρασία TN, T 0. 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 το κρύο άκρο χρησιμοποιείται συνήθως ως αναφορά για να εξηγήσει την αρχή της αντιστάθμισης θερμοκρασίας. Αλλά στην πραγματικότητα, εάν η θερμοκρασία του κρύου άκρου μπορεί να σταθεροποιηθεί, είναι απαραίτητο μόνο να υπολογιστεί η διαφορά μεταξύ T (T, To) και T (T, TN) και να δημιουργηθεί τεχνητά ένα αντίθετο σφάλμα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ένδειξης για να αντισταθμιστεί το σφάλμα που προκαλείται από τη μη μηδενική θερμοκρασία του ψυχρού άκρου. Τότε μπορεί να ληφθεί η σωστή τιμή μέτρησης.

Ως εκ τούτου, 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 προσαρμογής και δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις αποζημίωσης πέρα ​​από αυτό το εύρος. Από την άποψη της προσαρμογής στο περιβάλλον, τη μείωση του κόστους, την απλούστευση των κυκλωμάτων, τη μείωση του όγκου και άλλων παραγόντων, έχει γίνει μια κοινή πρακτική για την επιλογή ενός κατάλληλου σημείου θερμοκρασίας που δεν είναι μηδενικό ως αναφορά αποζημίωσης του κυκλώματος αντιστάθμισης του ψυχρού άκρου. Η αναφορά αντιστάθμισης αυτού του κυκλώματος αντιστάθμισης κρύου άκρου ονομάζεται θερμοκρασία αντιστάθμισης του κυκλώματος αντιστάθμισης. Κάθε όργανο ή κάρτα με συνάρτηση αντιστάθμισης κρύου άκρου έχει αυτόν τον δείκτη. (Εάν δεν έχει επισημανθεί, είναι προεπιλογή σε 0 βαθμό, το οποίο είναι κοινό σε δείκτες θερμοκρασίας και πομπούς θερμοκρασίας με αντιστάθμιση κρύου άκρου.