Scheme de includere și compensare a termocuplurilor

După cum se știe, termocuplul conţine două joncţiuniprin urmare, pentru a măsura corect și precis temperatura la una (prima) dintre joncțiuni, este necesar să se mențină cealaltă (a doua) joncțiune la o temperatură constantă, astfel încât EMF măsurat să fie o funcție clară a temperaturii doar de prima intersecție — principala intersecție de drumuri.

Deci, pentru a menține condițiile în circuitul de măsurare termică, în care ar fi exclusă influența parazitară a EMF al doilea („tranziție rece”), este necesar să se compenseze cumva tensiunea de pe acesta în fiecare moment de timp de lucru. . Cum să o facă? Cum ajungem circuitul într-o astfel de stare încât tensiunea măsurată a termocuplului să se schimbe numai în funcție de modificările temperaturii primei joncțiuni, indiferent de temperatura curentă a celei de-a doua?

Pentru a obține condițiile potrivite, puteți recurge la un truc simplu: plasați a doua joncțiune (locurile unde sunt conectate firele primei joncțiuni cu dispozitivul de măsurare) într-un recipient cu apă cu gheață - într-o baie plină cu apă cu gheață încă plutind în ea. Astfel, la a doua joncțiune obținem o temperatură de topire practic constantă a gheții.

Va rămâne apoi, monitorizarea tensiunii termocuplului rezultată pentru a calcula temperatura primei joncțiuni (de funcționare), deoarece a doua joncțiune va fi într-o stare neschimbată, tensiunea din ea va fi constantă. Scopul va fi atins în cele din urmă, influența „joncțiunii reci” va fi compensată. Dar dacă faci asta, se va dovedi a fi greoi și incomod.

Cel mai adesea, termocuplurile sunt încă folosite în dispozitivele mobile portabile, în instrumentele portabile de laborator, așa că o altă opțiune este blândă, o baie cu apă cu gheață, desigur, nu ni se potrivește.

Și există o modalitate atât de diferită - metoda de compensare a tensiunii din schimbarea temperaturii „joncțiunii reci”: conectați în serie la circuitul de măsurare o sursă de tensiune suplimentară, a cărei EMF va avea direcția opusă și în magnitudine. va fi întotdeauna exact egal cu EMF al „joncțiunii rece”.

Dacă f.e.m. „joncțiunea rece” este monitorizată continuu prin măsurarea temperaturii acesteia într-un mod diferit de termocuplu, atunci se poate aplica imediat o f.e.m. compensatoare egală, reducând tensiunea totală a secțiunii transversale parazite a circuitului la zero.

Dar cum puteți măsura în mod continuu temperatura „joncției rece” pentru a obține valori continue ale tensiunii pentru compensare automată?

Potrivit pentru asta termistor sau termometru de rezistențăconectat la o electronică standard care va genera automat o tensiune de compensare de mărimea necesară. Și în timp ce o joncțiune rece nu este neapărat literalmente rece, temperatura sa nu este de obicei la fel de extremă ca o joncțiune de lucru, așa că chiar și un termistor este de obicei în regulă.

Module electronice speciale de compensare pentru „temperaturile de topire a gheții” sunt disponibile pentru termocuplurile a căror sarcină este de a furniza tensiunea exact opusă circuitului de măsurare.

Valoarea tensiunii de compensare de la un astfel de modul este menținută la o astfel de valoare încât să compenseze cu precizie temperatura punctelor de joncțiune ale termocuplurilor care conduc la modul.

Temperatura punctelor de conectare (terminal) este măsurată cu un termistor sau un termometru cu rezistență și tensiunea exactă necesară este alimentată automat în serie în circuit.

Pentru un cititor neexperimentat, acest lucru poate părea prea mare problemă de dragul pur și simplu de a utiliza termocuplul cu precizie. Poate că ar fi mai convenabil și chiar mai ușor să folosiți imediat un termometru de rezistență sau același termistor? Nu, nu este mai simplu și mai convenabil.

Termistorii și termometrele de rezistență nu sunt la fel de robuste din punct de vedere mecanic precum termocuplurile și au, de asemenea, un interval mic de temperatură de funcționare sigură. Faptul este că termocuplurile au o serie de avantaje, dintre care două sunt principalele: un domeniu foarte larg de temperatură (de la −250 ° C la +2500 ° C) și o viteză mare de răspuns, care astăzi este de neatins fie de termistori, fie de de termometre de rezistență și nici de alți senzori.tipuri din aceeași gamă de preț.