เทอร์โมมิเตอร์เทอร์โมคัปเปิลทำงานอย่างไร?

เมื่อตัวนำที่แตกต่างกันสองตัวติดต่อเพื่อสร้างลูปศักยภาพไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในวง ขนาดของศักย์ไฟฟ้านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสองหน้าสัมผัส ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก องค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิที่ทำโดยใช้เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกคือเทอร์โมคัปเปิลและเทอร์โมมิเตอร์ที่ประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิลเป็นองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิเป็นเทอร์โมมิเตอร์เทอร์โมคัปเปิล
ในทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์แบบคลาสสิกที่มีศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกประกอบด้วยสองส่วน: ความแตกต่างของอุณหภูมิและศักยภาพในการสัมผัส
ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างปลายทั้งสองของตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกัน ศักยภาพในการติดต่อคือศักยภาพที่เกิดขึ้นเมื่อตัวนำสองตัวที่แตกต่างกัน A และ B เข้ามาสัมผัสเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนอิสระที่แตกต่างกันระหว่างทั้งสองส่งผลให้เกิดการแพร่กระจายของอิเล็กตรอนที่จุดสัมผัส ศักยภาพในการติดต่อไม่เพียง แต่เป็นฟังก์ชั่นของอุณหภูมิ T เท่านั้น แต่การมีส่วนร่วมในศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกนั้นยิ่งใหญ่กว่าศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริก
ศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสามารถวัดได้และค่าอุณหภูมิที่ทำให้เกิดศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกสามารถทราบได้ตามความสัมพันธ์การทำงานระหว่างศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ค่าตอบแทนเย็นคืออะไร?

ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของปลายทั้งสอง เฉพาะเมื่ออุณหภูมิของความเย็นยังคงที่ค่าคงที่ความเทอร์โมอิเล็กทริกที่มีศักยภาพโดยมันเป็นฟังก์ชันที่มีค่าเดียวของอุณหภูมิของปลายการวัด (ปลายร้อน) ยิ่งไปกว่านั้นเทอร์โมคัปเปิลเครื่องชั่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีวิศวกรรมและเครื่องชั่งของเครื่องมือแสดงอุณหภูมิที่จารึกตามเครื่องชั่งจะทำตามอุณหภูมิระดับเย็นที่ 0 ระดับ ดังนั้นอุณหภูมิปลายเย็นจะต้องได้รับการชดเชยเพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำในการวัดของเทอร์โมคัปเปิล

มีหลายวิธีในการชดเชยอุณหภูมิปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิล ในเครื่องมืออุตสาหกรรมและสถานที่ผลิตวิธีการชดเชยทั่วไปรวมถึงวิธีการชดเชยอุณหภูมิเย็นและวิธีการชดเชยสะพาน วิธีการชดเชยขั้นสูงเพิ่มเติมเช่นวิธีการชดเชยอัจฉริยะ

หลักการชดเชยอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลและวิธีการหลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์เทอร์โมคัปเปิลคืออะไร

เมื่อคุณเรียงลำดับแล้วคุณสามารถเข้าใจปัญหาทั่วไปหลายประการเกี่ยวกับการชดเชยปลายเย็นได้อย่างง่ายดาย:

1. ลวดชดเชยจะชดเชยความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อขององค์ประกอบการวัดอุณหภูมิและอุณหภูมิของห้องควบคุม

2. วงจรชดเชยจะชดเชยความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิห้องควบคุมและอุณหภูมิปลายเย็นทางทฤษฎีที่ต้องได้รับการแก้ไข

3. ผลที่ตามมาของการใช้เทอร์โมคัปเปิลและสายชดเชยในสิ่งที่ตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่น:
เมื่ออุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อระหว่างเทอร์โมคัปเปิ้ลและลวดชดเชยสูงกว่าอุณหภูมิในห้องควบคุมศักยภาพการชดเชยของลวดชดเชยจะเป็นค่าบวกซึ่งควรเป็นศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิ้ลบวกกับศักยภาพการชดเชยที่เกิดจากลวดชั่ง หากมีการเชื่อมต่อในสิ่งที่ตรงกันข้ามมันจะเทียบเท่ากับการเพิ่มค่าลบซึ่งจะทำให้การบ่งชี้ต่ำ;
เมื่ออุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อระหว่างเทอร์โมคัปเปิ้ลและลวดชดเชยต่ำกว่าอุณหภูมิในห้องควบคุมศักยภาพการชดเชยของลวดชดเชยจะเป็นลบซึ่งควรเป็นศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดจากเทอร์โมคัปเปิ้ล หากมีการเชื่อมต่อในสิ่งที่ตรงกันข้ามมันจะเทียบเท่ากับการลบค่าลบซึ่งจะทำให้การบ่งชี้สูง;

เมื่ออุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อระหว่างเทอร์โมคัปเปิลและลวดชดเชยเท่ากับอุณหภูมิในห้องควบคุมศักยภาพการชดเชยของลวดชดเชยคือศูนย์ซึ่งไม่มีผลต่อการวัด (นั่นคืออุณหภูมิห้องจะปรากฏขึ้น)

เครื่องส่งสัญญาณอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลหรือชิ้นส่วนการ์ดมีวงจรชดเชยอุณหภูมิ ฟังก์ชั่นของมันคือการชดเชยความไม่แน่นอนของอุณหภูมิปลายเย็นเทอร์โมคัปเปิลตามกฎหมายอุณหภูมิอุณหภูมิกลางเทอร์โมคัปเปิล - "ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกระหว่างการแยกทั้งสองของวงจรเทอร์โมคัปเปิ้ล (อุณหภูมิ t, t 0) tn, t 0 ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่อุณหภูมิ tn, t 0 ถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิปลายเย็นเทอร์โมคัปเปิล ในสาระสำคัญมันสามารถสร้างสัญญาณ DC Millivolt ที่เปลี่ยนแปลงด้วยอุณหภูมิแวดล้อมของปลายอ้างอิง เมื่อมันเชื่อมต่อเป็นอนุกรมในวงจรการวัดเทอร์โมคัปเปิลสำหรับการวัดอุณหภูมิอุณหภูมิปลายอ้างอิงสามารถชดเชยได้โดยอัตโนมัติ

เหตุผลพื้นฐานสำหรับการใช้วงจรค่าชดเชยความเย็นของเทอร์โมคัปเปิลคือความไม่แน่นอนของอุณหภูมิปลายเย็น แม้ว่ามาตรฐานการสำเร็จการศึกษาของเทอร์โมคัปเปิลจะขึ้นอยู่กับองศาเป็นศูนย์ แม้ว่าหลักการชดเชยอุณหภูมิมักจะอธิบายด้วยปลายเย็นเป็นศูนย์องศาเป็นข้อมูลอ้างอิง แต่ในความเป็นจริงถ้าอุณหภูมิปลายเย็นสามารถแก้ไขได้จำเป็นต้องคำนวณความแตกต่างระหว่าง t (t, ถึง) และ t (t, tn) เท่านั้นและสร้างข้อผิดพลาดตรงข้ามระหว่างกระบวนการบ่งชี้เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดที่เกิดจากอุณหภูมิปลายเย็นไม่เป็นศูนย์ จากนั้นสามารถรับค่าการวัดที่ถูกต้องได้
ดังนั้นวงจรการชดเชยปลายเย็นไม่จำเป็นต้องใช้ศูนย์องศาเป็นข้อมูลอ้างอิงในการชดเชยอุณหภูมิ ในเวลาเดียวกันวงจรค่าตอบแทนเย็นของเทอร์โมคัปเปิลมักจะมีช่วงการปรับตัวและไม่สามารถปฏิบัติตามข้อกำหนดการชดเชยได้นอกเหนือจากช่วงนี้