Ordninger for inkludering og kompensasjon av termoelementer
Som det er kjent, termoelementet inneholder to koblingerderfor, for riktig og nøyaktig å måle temperaturen ved ett (det første) av kryssene, er det nødvendig å holde det andre (det andre) krysset på en eller annen konstant temperatur, slik at den målte EMF er en klar funksjon av temperaturen på kun det første veikrysset - det viktigste veikrysset.
Så, for å opprettholde forholdene i den termiske målekretsen, der den parasittiske påvirkningen av EMF til den andre («kald overgang») ville bli ekskludert, er det nødvendig å på en eller annen måte kompensere spenningen på den i hvert arbeidsøyeblikk. . Hvordan gjøre det? Hvordan får vi kretsen til en slik tilstand at den målte termoelementspenningen bare vil endre seg avhengig av endringer i temperaturen i det første krysset, uavhengig av den aktuelle temperaturen til det andre?
For å oppnå de rette forholdene kan du ty til et enkelt triks: plasser det andre krysset (stedene der ledningene til det første krysset med måleapparatet er koblet sammen) i en beholder med isvann - i et bad fullt av vann med is flyter fortsatt i den. Dermed får vi i det andre krysset en praktisk talt konstant smeltetemperatur for is.
Den vil da forbli og overvåke den resulterende termoelementspenningen for å beregne temperaturen til det første (drifts-) krysset, siden det andre krysset vil være i uendret tilstand, vil spenningen i det være konstant. Målet vil til slutt bli oppnådd, påvirkningen fra "kaldkrysset" vil bli kompensert. Men hvis du gjør dette, vil det vise seg å være tungvint og upraktisk.
Oftest brukes termoelementer fortsatt i mobile bærbare enheter, i bærbare laboratorieinstrumenter, så et annet alternativ er skånsomt, et isvannsbad passer selvfølgelig ikke oss.
Og det er en så annen måte - metoden for å kompensere spenningen fra den skiftende temperaturen til det "kalde krysset": koble i serie til målekretsen en kilde til ekstra spenning, hvis EMF vil ha motsatt retning og i størrelsesorden vil alltid være nøyaktig lik EMF for «the cold junction».
Hvis emk til «kaldt kryss» overvåkes kontinuerlig ved å måle temperaturen på en annen måte enn termoelementet, kan en lik kompenserende emk påføres umiddelbart, noe som reduserer den totale parasittiske tverrsnittspenningen til kretsen til null.
Men hvordan kan du kontinuerlig måle temperaturen på "kaldt kryss" for å få kontinuerlige spenningsverdier for automatisk kompensasjon?
Egnet til dette termistor eller motstandstermometerkoblet til standard elektronikk som automatisk vil generere en kompensasjonsspenning av nødvendig størrelse. Og mens et kaldt veikryss ikke nødvendigvis er bokstavelig talt kaldt, er temperaturen vanligvis ikke så ekstrem som et fungerende veikryss, så selv en termistor er vanligvis bra.
Spesielle elektroniske kompensasjonsmoduler for «issmeltetemperaturer» er tilgjengelig for termoelementer som har som oppgave å levere stikk motsatt spenning til målekretsen.
Verdien av kompensasjonsspenningen fra en slik modul holdes på en slik verdi at den nøyaktig kompenserer temperaturen til koblingspunktene til termoelementene som fører til modulen.
Temperaturen på koblingspunktene (terminalen) måles med en termistor eller motstandstermometer og den nøyaktige nødvendige spenningen mates automatisk i serie i kretsen.
For en uerfaren leser kan dette virke som for mye trøbbel for å bruke termoelementet nøyaktig. Kanskje det ville vært mer hensiktsmessig og enda enklere å umiddelbart bruke et motstandstermometer eller samme termistor? Nei, enklere og mer hensiktsmessig er det ikke.
Termistorer og motstandstermometre er ikke så mekanisk robuste som termoelementer og har også et lite sikkert driftstemperaturområde. Faktum er at termoelementer har en rekke fordeler, hvorav to er de viktigste: et veldig bredt temperaturområde (fra -250 ° C til +2500 ° C) og en høy responshastighet, som i dag er uoppnåelig enten av termistorer eller av motstandstermometre, og heller ikke fra andre sensorer.typer i samme prisklasse.