Schémata pro zařazení a kompenzaci termočlánků

jak je známo, termočlánek obsahuje dva přechodyproto pro správné a přesné měření teploty na jednom (prvním) z přechodů je nutné udržovat druhý (druhý) přechod na nějaké konstantní teplotě, aby naměřené EMF bylo jasnou funkcí teploty pouze první křižovatka – hlavní pracovní křižovatka.

Takže, aby se udržely podmínky v tepelném měřicím obvodu, ve kterých by byl vyloučen parazitní vliv EMF druhého ("studený přechod"), je nutné nějak kompenzovat napětí na něm v každém pracovním okamžiku . Jak to udělat? Jak dostaneme obvod do takového stavu, že by se měřené napětí termočlánku měnilo pouze v závislosti na změnách teploty prvního přechodu, bez ohledu na aktuální teplotu druhého?

Pro dosažení správných podmínek se můžete uchýlit k jednoduchému triku: umístěte druhý spoj (místa, kde jsou spojeny vodiče prvního spoje s měřícím zařízením) do nádoby s ledovou vodou - do vany plné vody s ledem stále v něm plave. Na druhém přechodu tak získáme prakticky konstantní teplotu tání ledu.

Poté zůstane sledovat výsledné napětí termočlánku pro výpočet teploty prvního (provozního) přechodu, jelikož druhý přechod bude v nezměněném stavu, napětí v něm bude konstantní. Cíle bude nakonec dosaženo, vliv „studené křižovatky“ bude kompenzován. Ale pokud to uděláte, ukáže se to jako těžkopádné a nepohodlné.

Nejčastěji se termočlánky stále používají v mobilních přenosných zařízeních, v přenosných laboratorních přístrojích, takže další varianta je šetrná, ledová vodní lázeň nám samozřejmě nevyhovuje.

A existuje takový jiný způsob - metoda kompenzace napětí z měnící se teploty «studeného konce»: zapojit do série k měřicímu obvodu zdroj přídavného napětí, jehož EMF bude mít opačný směr a velikost. bude vždy přesně rovna EMF «studeného konce».

Pokud je emf «studeného konce» nepřetržitě monitorováno měřením jeho teploty jiným způsobem než termočlánek, pak lze okamžitě použít stejné kompenzační emf, čímž se sníží celkové parazitní průřezové napětí obvodu na nulu.

Jak ale můžete nepřetržitě měřit teplotu „studeného konce“, abyste získali spojité hodnoty napětí pro automatickou kompenzaci?

K tomu se hodí termistor nebo odporový teploměrpřipojené ke standardní elektronice, která automaticky vygeneruje kompenzační napětí požadované velikosti. A i když studený spoj nemusí být nutně doslova studený, jeho teplota obvykle není tak extrémní jako u pracovního, takže i termistor je obvykle v pořádku.

Pro termočlánky, jejichž úkolem je dodávat měřicímu obvodu přesně opačné napětí, jsou k dispozici speciální elektronické kompenzační moduly pro «teploty tání ledu».

Hodnota kompenzačního napětí z takového modulu je udržována na takové hodnotě, aby přesně kompenzovala teplotu spojovacích bodů termočlánků vedoucích k modulu.

Teplota přípojných bodů (svorek) je měřena termistorem nebo odporovým teploměrem a přesně požadované napětí je automaticky přiváděno sériově do obvodu.

Nezkušenému čtenáři se to může zdát jako příliš velký problém, protože jednoduše a přesně používá termočlánek. Možná by bylo účelnější a ještě jednodušší okamžitě použít odporový teploměr nebo stejný termistor? Ne, není to jednodušší a účelnější.

Termistory a odporové teploměry nejsou tak mechanicky odolné jako termočlánky a mají také malý bezpečný rozsah provozních teplot. Faktem je, že termočlánky mají řadu výhod, z nichž dvě jsou hlavní: velmi široký teplotní rozsah (od −250 °C do +2500 °C) a vysoká rychlost odezvy, kterou dnes nedosáhnou ani termistory, resp. odporovými teploměry ani z jiných senzorů.typy ve stejné cenové relaci.