แบบแผนสำหรับการรวมและการชดเชยของเทอร์โมคัปเปิล

เป็นที่ทราบกันดีว่า เทอร์โมคัปเปิลมีสองทางแยกดังนั้นในการวัดอุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อหนึ่ง (จุดแรก) อย่างถูกต้องและแม่นยำ จึงจำเป็นต้องเก็บจุดเชื่อมต่ออีกจุด (ที่สอง) ไว้ที่อุณหภูมิคงที่ เพื่อให้ค่า EMF ที่วัดได้เป็นฟังก์ชันที่ชัดเจนของอุณหภูมิเท่านั้น ทางแยกแรก—ทางแยกหลักที่ทำงาน

ดังนั้น เพื่อรักษาสภาวะในวงจรวัดความร้อน ซึ่งไม่รวมอิทธิพลของกาฝากของ EMF ของวินาที ("การเปลี่ยนสถานะเย็น") จึงจำเป็นต้องชดเชยแรงดันไฟฟ้าในแต่ละช่วงเวลาทำงาน . ทำอย่างไร? เราจะทำให้วงจรอยู่ในสถานะที่แรงดันไฟฟ้าของเทอร์โมคัปเปิลที่วัดได้จะเปลี่ยนแปลงโดยขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของทางแยกแรกเท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิปัจจุบันของวินาทีที่สองหรือไม่

เพื่อให้บรรลุเงื่อนไขที่เหมาะสมคุณสามารถใช้เคล็ดลับง่ายๆ: วางทางแยกที่สอง (สถานที่ที่สายไฟของทางแยกแรกเชื่อมต่อกับอุปกรณ์วัด) ในภาชนะน้ำแข็ง - ในอ่างน้ำที่เต็มไปด้วยน้ำแข็ง ยังคงลอยอยู่ในนั้น ดังนั้นที่ทางแยกที่สองเราจึงมีอุณหภูมิน้ำแข็งละลายคงที่

จากนั้นจะยังคงอยู่ ตรวจสอบแรงดันเทอร์โมคัปเปิลที่เกิดขึ้นเพื่อคำนวณอุณหภูมิของทางแยกแรก (ทำงาน) เนื่องจากทางแยกที่สองจะอยู่ในสถานะไม่เปลี่ยนแปลง แรงดันไฟฟ้าในนั้นจะคงที่ ในที่สุดเป้าหมายจะสำเร็จ อิทธิพลของ "ชุมทางเย็น" จะได้รับการชดเชย แต่ถ้าคุณทำเช่นนี้จะกลายเป็นเรื่องยุ่งยากและไม่สะดวก

บ่อยครั้งที่เทอร์โมคัปเปิลยังคงใช้ในอุปกรณ์พกพาเคลื่อนที่ในเครื่องมือห้องปฏิบัติการแบบพกพา ดังนั้นตัวเลือกอื่นที่อ่อนโยน แน่นอนว่าอ่างน้ำแข็งไม่เหมาะกับเรา

และมีวิธีที่แตกต่างกัน - วิธีการชดเชยแรงดันไฟฟ้าจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงของ «ทางแยกเย็น»: เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรการวัดซึ่งเป็นแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติม EMF ซึ่งจะมีทิศทางตรงกันข้ามและมีขนาด จะเท่ากับ EMF ของ « ทางแยกเย็น» เสมอ

ถ้าแรงเคลื่อนไฟฟ้าของ «ทางแยกเย็น» ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องโดยการวัดอุณหภูมิของมันในลักษณะที่แตกต่างจากเทอร์โมคัปเปิล ก็จะสามารถใช้แรงเคลื่อนไฟฟ้าชดเชยที่เท่ากันได้ทันที ซึ่งจะลดแรงดันภาคตัดขวางทั้งหมดของวงจรให้เป็นศูนย์

แต่คุณจะวัดอุณหภูมิ "ชุมทางเย็น" อย่างต่อเนื่องได้อย่างไรเพื่อให้ได้ค่าแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสำหรับการชดเชยอัตโนมัติ

เหมาะสำหรับสิ่งนี้ เทอร์มิสเตอร์ หรือ เครื่องวัดอุณหภูมิความต้านทานเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาตรฐานที่จะสร้างแรงดันไฟฟ้าชดเชยตามขนาดที่ต้องการโดยอัตโนมัติ และในขณะที่จุดเชื่อมต่อเย็นไม่จำเป็นต้องเย็นอย่างแท้จริง แต่อุณหภูมิมักจะไม่สูงเท่ากับจุดเชื่อมต่อที่ใช้งาน ดังนั้นแม้แต่เทอร์มิสเตอร์ก็ยังปกติดี

โมดูลชดเชยอิเล็กทรอนิกส์พิเศษสำหรับ «อุณหภูมิน้ำแข็งละลาย» มีให้สำหรับเทอร์โมคัปเปิลซึ่งมีหน้าที่จ่ายแรงดันตรงข้ามที่แน่นอนให้กับวงจรการวัด

ค่าของแรงดันชดเชยจากโมดูลดังกล่าวจะคงไว้ที่ค่าดังกล่าวเพื่อชดเชยอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อของเทอร์โมคัปเปิลที่นำไปสู่โมดูลได้อย่างแม่นยำ

อุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ (เทอร์มินอล) จะถูกวัดด้วยเทอร์มิสเตอร์หรือเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน และแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการที่แน่นอนจะถูกป้อนเข้าแบบอนุกรมในวงจรโดยอัตโนมัติ

สำหรับผู้อ่านที่ไม่มีประสบการณ์ นี่อาจดูเหมือนเป็นปัญหามากเกินไปสำหรับการใช้งานเทอร์โมคัปเปิลอย่างแม่นยำ บางทีมันอาจจะสะดวกกว่าและง่ายกว่าถ้าใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานหรือเทอร์มิสเตอร์เดียวกันในทันที? ไม่ มันไม่ง่ายและเหมาะสมกว่า

เทอร์มิสเตอร์และเทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทานมีความทนทานทางกลไกไม่เท่าเทอร์โมคัปเปิล และยังมีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ปลอดภัยเล็กน้อย ความจริงก็คือ เทอร์โมคัปเปิลมีข้อดีหลายประการ ข้อดีสองประการคือข้อหลัก: ช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก (ตั้งแต่ −250 ° C ถึง +2500 ° C) และความเร็วในการตอบสนองสูง ซึ่งปัจจุบันเทอร์มิสเตอร์หรือเทอร์มิสเตอร์ไม่สามารถทำได้ โดยเทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน หรือจากเซ็นเซอร์อื่นๆประเภทในช่วงราคาเดียวกัน