วิธีเลือกเทอร์โมคับเปิลและตัวต้านทานความร้อน

ก่อนอื่นให้ฉันแนะนำเทอร์โมคัปเปิล เทอร์โมคัปเปิลเป็นอุปกรณ์อุณหภูมิที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดอุณหภูมิ คุณสมบัติหลักของมันคือช่วงการวัดที่กว้างประสิทธิภาพที่ค่อนข้างเสถียรโครงสร้างที่เรียบง่ายการตอบสนองแบบไดนามิกที่ดีและความสามารถในการแปลงแบบจำลองอุณหภูมิเป็นสัญญาณระยะไกลที่เป็นสากล 4-20 สัญญาณไฟฟ้า MA ผ่านตัวส่งอุณหภูมิซึ่งสะดวกสำหรับการควบคุมอัตโนมัติและการควบคุมส่วนกลาง
หลักการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิลขึ้นอยู่กับผลกระทบเทอร์โมอิเล็กทริก เมื่อตัวนำสองตัวที่แตกต่างกันหรือเซมิคอนดักเตอร์เชื่อมต่อเป็นลูปปิดเมื่ออุณหภูมิที่ทางแยกทั้งสองนั้นแตกต่างกันศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกจะถูกสร้างขึ้นในลูป ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกหรือที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ SeeBeck
ศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดขึ้นในวงปิดประกอบด้วยศักยภาพสองประการ: ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกและศักยภาพในการติดต่อ ศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกหมายถึงศักยภาพที่เกิดจากปลายทั้งสองของตัวนำเดียวกันเนื่องจากอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ตัวนำที่แตกต่างกันมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่แตกต่างกันดังนั้นศักยภาพที่พวกเขาสร้างก็แตกต่างกันเช่นกัน ตามชื่อที่แนะนำศักยภาพในการติดต่อหมายถึงศักยภาพที่เกิดขึ้นเมื่อตัวนำที่แตกต่างกันสองตัวติดต่อกันเนื่องจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่แตกต่างกัน เมื่อพวกเขาถึงยอดคงเหลือที่แน่นอนการแพร่กระจายของอิเล็กตรอนจำนวนหนึ่งจะถูกสร้างขึ้น ขนาดของศักยภาพในการติดต่อขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุของตัวนำที่แตกต่างกันทั้งสองและอุณหภูมิของจุดติดต่อของพวกเขา
ในปัจจุบันเทอร์โมคัปเปิลที่ใช้ในระดับสากลมีข้อกำหนดมาตรฐาน กฎระเบียบระหว่างประเทศระบุว่าเทอร์โมคัปเปิลแบ่งออกเป็น 11 แผนกที่แตกต่างกันคือ J, K, T, E, N, R, S, B, G, G, C และ D. อุณหภูมิต่ำสุดสามารถวัดได้ที่ลบ 270 องศาเซลเซียส ในหมู่พวกเขา R, S, B, G, C และ D เป็นของโลหะมีค่าดังนั้นพวกเขาจึงเรียกว่าเทอร์โมคัปเปิลโลหะมีค่าและส่วนที่เหลือเรียกว่าเทอร์โมคัปเปิลโลหะราคาถูก
มีสองโครงสร้างทั่วไปของเทอร์โมคัปเปิลประเภทการประกอบและประเภทเกราะ เทอร์โมคัปเปิลชนิดประกอบโดยทั่วไปประกอบด้วยเทอร์โมคัปเปิล, ท่อฉนวน, ปลอกแขนป้องกันและกล่องเชื่อมต่อในขณะที่เทอร์โมคัปเปิลหุ้มเกราะเป็นการรวมกันของสายเทอร์โมคัปเปิลวัสดุฉนวนและแขนป้องกันโลหะประกอบและยืด
อย่างไรก็ตามสัญญาณไฟฟ้าของเทอร์โมคัปเปิลต้องใช้สายพิเศษในการส่งซึ่งเราเรียกว่าลวดชดเชยเทอร์โมคัปเปิ้ล เทอร์โมคัปเปิลที่แตกต่างกันต้องการสายชดเชยที่แตกต่างกันซึ่งฟังก์ชั่นหลักคือการเชื่อมต่อกับเทอร์โมคัปเปิ้ลและรักษาปลายอ้างอิงของเทอร์โมคัปเปิล (หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นจุดสิ้นสุดของความเย็นในประเทศจีน) ห่างจากพื้นที่วัดอุณหภูมิเพื่อให้อุณหภูมิของปลายอ้างอิงมีความเสถียร สายชดเชยจะแบ่งออกเป็นประเภทการชดเชยและประเภทส่วนขยาย องค์ประกอบทางเคมีของลวดขยายนั้นเหมือนกับเทอร์โมคัปเปิลที่ชดเชย แต่ในทางปฏิบัติลวดขยายไม่จำเป็นต้องทำจากโลหะเดียวกับเทอร์โมคัปเปิ้ล โดยทั่วไปจะถูกแทนที่ด้วยลวดที่มีศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกเช่นเดียวกับเทอร์โมคัปเปิล
การเชื่อมต่อระหว่างลวดชดเชยและเทอร์โมคัปเปิลนั้นง่ายและชัดเจนและสามารถเชื่อมต่อกับขั้วต่อเทอร์โมคัปเปิลมืออาชีพ สายชดเชยทั่วไปส่วนใหญ่ทำจากโลหะผสมทองแดง-นิกเกิล

ถัดไปเรามาแนะนำตัวต้านทานความร้อน แม้ว่าตัวต้านทานความร้อนจะใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม แต่การใช้งานของพวกเขานั้น จำกัด อยู่ในระดับหนึ่งเนื่องจากช่วงการวัดอุณหภูมิ หลักการวัดอุณหภูมิของตัวต้านทานความร้อนขึ้นอยู่กับลักษณะที่ว่าค่าความต้านทานของตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์เปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ

มันมีข้อได้เปรียบมากมายและยังสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าจากระยะไกลด้วยความไวสูงความเสถียรที่แข็งแกร่งการแลกเปลี่ยนและความแม่นยำที่ดี แต่ต้องมีการกระตุ้นด้วยพลังงานและไม่สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ทันที
ตัวต้านทานความร้อนในอุตสาหกรรมโดยทั่วไปใช้ PT100, PT10, CU50, CU100 และยังมี PT1000 และ PT200 ที่เกิดขึ้นใหม่

ช่วงการวัดอุณหภูมิของตัวต้านทานความร้อนแบบแพลตตินัมโดยทั่วไปจะเป็นลบ 200 ถึง 800 องศาเซลเซียสและโดยทั่วไปแล้วตัวต้านทานทองแดงจะถูกลบ 40 ถึง 140 องศาเซลเซียส โดยทั่วไปแล้วราคาต่อหน่วยของตัวต้านทานความร้อนที่เสร็จแล้วมีราคาแพงกว่าเทอร์โมคับเปิลและความมั่นคงในระยะยาวของพวกเขาไม่ดีเท่าเทอร์โมคับเปิล