Esquemes d'inclusió i compensació de termoparells

Com és sabut, el termopar conté dues unionsper tant, per mesurar correctament i amb precisió la temperatura en una (la primera) de les unions, cal mantenir l'altra (la segona) unió a una temperatura constant, de manera que la FEM mesurada sigui una funció clara de la temperatura de només la primera cruïlla, la principal cruïlla de camins en funcionament.

Per tant, per mantenir les condicions en el circuit de mesura tèrmica, en què s'exclouria la influència parasitària de l'EMF del segon («transició freda»), cal compensar d'alguna manera la tensió en cada moment de treball. . Com fer-ho? Com aconseguim que el circuit arribi a un estat tal que la tensió del termoparell mesurada només canviaria en funció dels canvis de temperatura de la primera unió, independentment de la temperatura actual de la segona?

Per aconseguir les condicions adequades, podeu recórrer a un truc senzill: col·loqueu la segona unió (els llocs on es connecten els cables de la primera unió amb el dispositiu de mesura) en un recipient d'aigua gelada, en un bany ple d'aigua amb gel. encara surant-hi. Així, a la segona cruïlla obtenim una temperatura de fusió pràcticament constant del gel.

Aleshores es mantindrà, monitoritzant la tensió del termoparell resultant per calcular la temperatura de la primera unió (operativa), ja que la segona unió estarà en un estat sense canvis, la tensió en ella serà constant. Finalment s'aconseguirà l'objectiu, es compensarà la influència de la "junció freda". Però si ho feu, resultarà complicat i incòmode.

Molt sovint, els termoparells encara s'utilitzen en dispositius portàtils mòbils, en instruments de laboratori portàtils, de manera que una altra opció és suau, un bany d'aigua gelada, per descomptat, no ens convé.

I hi ha una manera tan diferent: el mètode de compensació de la tensió a partir de la temperatura canviant de la "unió freda": connecteu en sèrie al circuit de mesura una font de tensió addicional, l'EMF de la qual tindrà la direcció oposada i la magnitud. sempre serà exactament igual a la FEM de «la unió freda».

Si la fem de la "unió freda" es controla contínuament mesurant la seva temperatura d'una manera diferent a la del termopar, llavors es pot aplicar immediatament una fem de compensació igual, reduint la tensió total de la secció transversal paràsit del circuit a zero.

Però, com es pot mesurar contínuament la temperatura de la "unió freda" per obtenir valors de voltatge continus per a la compensació automàtica?

Apte per a això termistor o termòmetre de resistènciaconnectat a una electrònica estàndard que generarà automàticament una tensió compensadora de la magnitud requerida. I encara que una unió freda no és necessàriament literalment freda, la seva temperatura no sol ser tan extrema com una unió de treball, de manera que fins i tot un termistor sol estar bé.

Els mòduls de compensació electrònica especials per a les «temperatures de fusió del gel» estan disponibles per als termoparells la tasca dels quals és subministrar la tensió exactament oposada al circuit de mesura.

El valor de la tensió de compensació d'un mòdul d'aquest tipus es manté en un valor tal que es compensi amb precisió la temperatura dels punts d'unió dels termoparells que condueixen al mòdul.

La temperatura dels punts de connexió (terminal) es mesura amb un termistor o termòmetre de resistència i la tensió requerida exacta s'alimenta automàticament en sèrie al circuit.

Per a un lector sense experiència, això pot semblar massa problema per simplement utilitzar el termopar amb precisió. Potser seria més convenient i fins i tot més fàcil utilitzar immediatament un termòmetre de resistència o el mateix termistor? No, no és més senzill i convenient.

Els termistors i els termòmetres de resistència no són tan robusts mecànicament com els termoparells i també tenen un petit rang de temperatura de funcionament segur. El fet és que els termoparells tenen una sèrie d'avantatges, dos dels quals són els principals: un rang de temperatures molt ampli (de −250 °C a +2500 °C) i una gran velocitat de resposta, que avui dia és inassolible ni per termistors ni per per termòmetres de resistència, ni per altres sensors.tipus en el mateix rang de preus.