Kaaviot termoparien sisällyttämiseksi ja kompensoimiseksi
Kuten tiedetään, termoparissa on kaksi liitoskohtaasiksi, jotta lämpötila voidaan mitata oikein ja tarkasti yhdessä (ensimmäisessä) risteyksessä, on tarpeen pitää toinen (toinen) risteyksessä jossain vakiolämpötilassa, jotta mitattu EMF on selkeä funktio vain risteyksen lämpötilasta. ensimmäinen risteys – tärkein toimiva risteys.
Joten lämpömittauspiirin olosuhteiden ylläpitämiseksi, joissa toisen EMF:n loisvaikutus ("kylmäsiirtymä") suljetaan pois, on tarpeen jollakin tavalla kompensoida siihen kohdistuva jännite jokaisella työhetkellä. . Kuinka tehdä se? Miten piiri saatetaan sellaiseen tilaan, että mitattu termoparin jännite muuttuisi vain ensimmäisen liitoksen lämpötilan muutoksista riippuen toisen sen hetkisestä lämpötilasta?
Oikeiden olosuhteiden saavuttamiseksi voit turvautua yksinkertaiseen temppuun: aseta toinen liitos (paikat, joissa ensimmäisen liitoksen johdot on kytketty mittauslaitteeseen) jäävesisäiliöön - kylpyyn, joka on täynnä vettä jäällä. edelleen kelluu siinä. Siten toisessa risteyksessä jään sulamislämpötila on käytännössä vakio.
Sitten se jää seuraamaan tuloksena olevaa termoparijännitettä laskeakseen ensimmäisen (toiminta) liitoksen lämpötilan, koska toinen liitos on muuttumattomassa tilassa, jännite siinä on vakio. Tavoite lopulta saavutetaan, "kylmän risteyksen" vaikutus kompensoidaan. Mutta jos teet tämän, se osoittautuu hankalaksi ja hankalaksi.
Useimmiten lämpöpareja käytetään edelleen kannettavissa kannettavissa laitteissa, kannettavissa laboratorioinstrumenteissa, joten toinen vaihtoehto on hellävarainen, jäävesihaude ei tietenkään sovi meille.
Ja on olemassa sellainen erilainen tapa - menetelmä jännitteen kompensoimiseksi "kylmän liitoksen" muuttuvasta lämpötilasta: kytke sarjaan mittauspiiriin lisäjännitteen lähde, jonka EMF:llä on vastakkainen suunta ja suuruus on aina täsmälleen yhtä suuri kuin "kylmän risteyksen" EMF.
Jos «kylmäliitoksen» emf:ää tarkkaillaan jatkuvasti mittaamalla sen lämpötilaa eri tavalla kuin termoparissa, niin samansuuruinen kompensoiva emf voidaan syöttää välittömästi, mikä pienentää piirin loispoikkileikkausjännitteen nollaan.
Mutta kuinka voit mitata jatkuvasti "kylmän liitoksen" lämpötilaa saadaksesi jatkuvat jännitearvot automaattista kompensointia varten?
Sopii tähän termistori tai vastuslämpömittarikytketty standardielektroniikkaan, joka tuottaa automaattisesti vaaditun suuruisen kompensointijännitteen. Ja vaikka kylmä risteys ei välttämättä ole kirjaimellisesti kylmä, sen lämpötila ei yleensä ole yhtä äärimmäinen kuin toimiva risteys, joten jopa termistori on yleensä hyvä.
Termopareille, joiden tehtävänä on syöttää mittauspiiriin täsmälleen päinvastainen jännite, on saatavana erityisiä elektronisia kompensointimoduuleja "jään sulamislämpötiloihin".
Tällaisesta moduulista tulevan kompensointijännitteen arvo pidetään sellaisessa arvossa, että se kompensoi tarkasti moduuliin johtavien termoparien liitoskohtien lämpötilan.
Liitäntäpisteiden (liittimen) lämpötila mitataan termistorilla tai vastuslämpömittarilla ja tarkka tarvittava jännite syötetään automaattisesti sarjaan piiriin.
Kokemattomalle lukijalle tämä saattaa tuntua liian suurelta vaivalta termoparin tarkan käytön vuoksi. Ehkä olisi tarkoituksenmukaisempaa ja jopa helpompaa käyttää välittömästi vastuslämpömittaria tai samaa termistoria? Ei, se ei ole yksinkertaisempaa ja tarkoituksenmukaisempaa.
Termistorit ja vastuslämpömittarit eivät ole mekaanisesti yhtä kestäviä kuin termoparit, ja niillä on myös pieni turvallinen käyttölämpötila-alue. Tosiasia on, että termopareilla on useita etuja, joista kaksi ovat tärkeimpiä: erittäin laaja lämpötila-alue (-250 ° C - +2500 ° C) ja korkea vastenopeus, jota termistorit tai termistorit eivät nykyään pysty saavuttamaan. vastuslämpömittareiden tai muiden antureiden avulla.tyyppejä samassa hintaluokassa.