Sémák a hőelemek beépítésére és kompenzálására
Mint ismeretes, a hőelem két csomópontot tartalmazezért az egyik (első) csomópont hőmérsékletének helyes és pontos méréséhez a másik (a második) csomópontot valamilyen állandó hőmérsékleten kell tartani, hogy a mért EMF egyértelműen csak a hőmérséklet függvénye legyen. az első csomópont – a fő munkakereszteződés.
Tehát annak érdekében, hogy a hőmérő áramkörben olyan feltételeket tartsunk fenn, amelyekben a második ("hideg átmenet") EMF parazita befolyása kizárt, valahogyan kompenzálni kell a rajta lévő feszültséget minden egyes munkaidőpillanatban. . Hogyan kell csinálni? Hogyan juttassuk el az áramkört olyan állapotba, hogy a mért hőelem feszültség csak az első csomópont hőmérsékletének változásától függően változzon, függetlenül a második pillanatnyi hőmérsékletétől?
A megfelelő körülmények eléréséhez egy egyszerű trükkhöz folyamodhat: helyezze a második csomópontot (azokat a helyeket, ahol az első csomópont vezetékei a mérőeszközzel csatlakoznak) egy jeges vizes edénybe - jéggel teli vízzel teli fürdőbe. még mindig lebeg benne. Így a második csomópontnál gyakorlatilag állandó olvadáspontú jéget kapunk.
Ezután marad, figyeli a keletkező hőelem feszültséget, hogy kiszámítsa az első (üzemi) csomópont hőmérsékletét, mivel a második átmenet változatlan állapotban lesz, a feszültség állandó lesz benne. A cél végül megvalósul, a "hideg csomópont" hatása kompenzálódik. De ha ezt megteszi, nehézkes és kényelmetlen lesz.
Leggyakrabban még mindig mobil hordozható eszközökben, hordozható laboratóriumi műszerekben használják a hőelemeket, így egy másik lehetőség kíméletes, a jeges vízfürdő természetesen nem felel meg nekünk.
És van egy ilyen más módszer - a "hideg csomópont" változó hőmérséklete miatti feszültség kompenzálásának módja: sorosan csatlakoztasson a mérőáramkörhöz egy további feszültségforrást, amelynek EMF-je ellentétes irányú és nagyságú lesz. mindig pontosan egyenlő lesz a „hideg csomópont” EMF-jével.
Ha a «hideg átmenet» emf-ét folyamatosan figyeljük úgy, hogy a hőmérsékletét a hőelemtől eltérő módon mérjük, akkor azonnal alkalmazható egyenértékű kompenzáló emf, amely az áramkör teljes parazita keresztmetszeti feszültségét nullára csökkenti.
De hogyan lehet folyamatosan mérni a "hideg csomópont" hőmérsékletét, hogy folyamatos feszültségértékeket kapjon az automatikus kompenzációhoz?
Erre alkalmas termisztor vagy ellenállás hőmérőszabványos elektronikához csatlakozik, amely automatikusan generálja a kívánt nagyságú kompenzáló feszültséget. És bár a hideg csomópont nem feltétlenül szó szerint hideg, a hőmérséklete általában nem olyan szélsőséges, mint egy működő csomópont, így általában még a termisztor is megfelelő.
Speciális elektronikus kompenzációs modulok állnak rendelkezésre a «jégolvadási hőmérsékletekhez» a hőelemekhez, amelyek feladata, hogy a mérőkört pontosan ellentétes feszültséggel táplálják.
Az ilyen modulból származó kiegyenlítő feszültség értéke olyan értéken marad, hogy pontosan kompenzálja a modulhoz vezető hőelemek csatlakozási pontjainak hőmérsékletét.
A csatlakozási pontok (kapocs) hőmérsékletét termisztorral vagy ellenálláshőmérővel mérik, és a pontos szükséges feszültséget automatikusan sorba táplálják az áramkörben.
Egy tapasztalatlan olvasó számára ez túl nagy gondnak tűnhet a hőelem egyszerű használatához. Talán célszerűbb és még egyszerűbb lenne azonnal ellenálláshőmérőt vagy ugyanazt a termisztort használni? Nem, nem egyszerűbb és célszerűbb.
A termisztorok és ellenálláshőmérők mechanikailag nem olyan robusztusak, mint a hőelemek, és kis biztonságos üzemi hőmérséklet-tartományuk is van. A tény az, hogy a hőelemek számos előnnyel rendelkeznek, amelyek közül kettő a fő: a nagyon széles hőmérséklet-tartomány (-250 ° C-tól + 2500 ° C-ig) és a nagy reakciósebesség, amely ma sem termisztorok, sem termisztorok számára elérhetetlen. ellenálláshőmérőkkel, sem más érzékelőkkel.típusok azonos árkategóriában.