Ordninger for inklusion og kompensation af termoelementer

Som det er kendt, termoelementet indeholder to junctionsderfor, for korrekt og præcist at måle temperaturen ved et (det første) af krydsene, er det nødvendigt at holde det andet (det andet) kryds på en eller anden konstant temperatur, så den målte EMF er en klar funktion af temperaturen på kun det første kryds - det vigtigste vejkryds.

Så for at opretholde betingelser i det termiske målekredsløb, hvor den parasitiske påvirkning af den anden EMF («kold overgang») ville være udelukket, er det nødvendigt på en eller anden måde at kompensere spændingen på det på hvert arbejdstidspunkt. . Hvordan gør man det? Hvordan får vi kredsløbet til en sådan tilstand, at den målte termoelementspænding kun vil ændre sig afhængigt af ændringer i temperaturen i det første kryds, uanset den aktuelle temperatur i det andet?

For at opnå de rigtige forhold kan du ty til et simpelt trick: Placer det andet kryds (de steder, hvor ledningerne til det første kryds med måleapparatet er forbundet) i en beholder med isvand - i et bad fyldt med vand med is stadig svæver i den. Således får vi i det andet kryds en praktisk talt konstant smeltetemperatur for is.

Det vil derefter forblive og overvåge den resulterende termoelementspænding for at beregne temperaturen på den første (drifts)forbindelse, da den anden forbindelse vil være i en uændret tilstand, vil spændingen i den være konstant. Målet vil i sidste ende blive nået, indflydelsen fra "det kolde kryds" vil blive kompenseret. Men hvis du gør dette, vil det vise sig at være besværligt og ubelejligt.

Oftest bruges termoelementer stadig i mobile bærbare enheder, i bærbare laboratorieinstrumenter, så en anden mulighed er skånsom, et isvandsbad passer selvfølgelig ikke til os.

Og der er sådan en anden måde - metoden til at kompensere spændingen fra den skiftende temperatur i det "kolde kryds": Forbind i serie til målekredsløbet en kilde til yderligere spænding, hvis EMF vil have den modsatte retning og i størrelsesorden vil altid være nøjagtigt lig med EMF for «det kolde kryds».

Hvis emk af «cold junction» overvåges kontinuerligt ved at måle dens temperatur på en anden måde end termoelementet, så kan en tilsvarende kompenserende emk anvendes med det samme, hvilket reducerer kredsløbets totale parasitære tværsnitsspænding til nul.

Men hvordan kan du kontinuerligt måle "cold junction"-temperaturen for at få kontinuerlige spændingsværdier til automatisk kompensation?

Velegnet til dette termistor eller modstandstermometertilsluttet standardelektronik, der automatisk genererer en kompenserende spænding af den nødvendige størrelse. Og selvom et koldt kryds ikke nødvendigvis bogstaveligt talt er koldt, er dets temperatur normalt ikke så ekstremt som et fungerende kryds, så selv en termistor er normalt fint.

Specielle elektroniske kompensationsmoduler for «issmeltetemperaturer» fås til termoelementer, hvis opgave er at levere den stik modsatte spænding til målekredsløbet.

Værdien af ​​kompensationsspændingen fra et sådant modul holdes på en sådan værdi, at den nøjagtigt kompenserer temperaturen af ​​forbindelsespunkterne for termoelementerne, der fører til modulet.

Temperaturen på tilslutningspunkterne (terminalen) måles med en termistor eller modstandstermometer, og den nøjagtige nødvendige spænding føres automatisk i serie i kredsløbet.

For en uerfaren læser kan dette virke som for meget besvær for blot at bruge termoelementet præcist. Måske ville det være mere hensigtsmæssigt og endnu nemmere straks at bruge et modstandstermometer eller den samme termistor? Nej, det er ikke enklere og mere hensigtsmæssigt.

Termistorer og modstandstermometre er ikke så mekanisk robuste som termoelementer og har desuden et lille sikkert driftstemperaturområde. Faktum er, at termoelementer har en række fordele, hvoraf to er de vigtigste: et meget bredt temperaturområde (fra -250 ° C til +2500 ° C) og en høj responshastighed, som i dag er uopnåelig enten af ​​termistorer eller ved modstandstermometre eller fra andre følere.typer i samme prisklasse.