Схеми за включване и компенсиране на термодвойки

Както е известно, термодвойката съдържа две кръстовищаследователно, за правилно и точно измерване на температурата в едното (първото) от кръстовищата, е необходимо другото (второто) кръстовище да се поддържа при известна постоянна температура, така че измерената ЕМП да се окаже явна функция от температурата само на първото кръстовище — основното работно кръстовище.

Така че, за да се поддържат условия в термичната измервателна верига, при които паразитното влияние на ЕМП на втория («студен преход») би било изключено, е необходимо по някакъв начин да се компенсира напрежението върху него във всеки работен момент от времето . Как да го направим? Как да доведем веригата до такова състояние, че измереното напрежение на термодвойката би се променило само в зависимост от промените в температурата на първото съединение, независимо от текущата температура на втория?

За да постигнете правилните условия, можете да прибегнете до прост трик: поставете второто кръстовище (местата, където проводниците на първото кръстовище с измервателното устройство са свързани) в съд с ледена вода — във вана, пълна с вода , в който все още плава лед. Така на второто кръстовище получаваме практически постоянна температура на топене на лед.

След това той ще остане, като следи полученото напрежение на термодвойката, за да изчисли температурата на първия (работещ) преход, тъй като вторият кръстовище ще бъде в непроменено състояние, напрежението в него ще бъде постоянно. Целта в крайна сметка ще бъде постигната, влиянието на „студеното кръстовище“ ще бъде компенсирано. Но ако направите това, ще се окаже тромаво и неудобно.

Най -често термодвойките все още се използват в мобилни преносими устройства, в преносими лабораторни инструменти, така че друг вариант е нежен, вана с ледена вода, разбира се, не ни подхожда.

И има такъв различен начин — методът за компенсиране на напрежението от променящата се температура на «студената връзка»: свържете последователно към измервателната верига източник на допълнително напрежение, чието ЕДС ще има обратна посока и по величина ще винаги да е точно равно на ЕРС на «студеното кръстовище».

Ако ЕМП на «студеното съединение» се следи непрекъснато чрез измерване на температурата му по различен начин от термодвойката, тогава еднаква компенсираща ЕМП може да бъде приложена незабавно незабавно, намалявайки общото напрежение на паразитното сечение на веригата до нула.

Но как можете непрекъснато да измервате температурата на «студеното съединение», за да получите стойности на непрекъснато напрежение за автоматична компенсация?

Подходящ за това термистор или термометър за съпротивлениесвързан със стандартна електроника, която автоматично ще генерира компенсиращо напрежение с необходимата величина. И докато едно студено кръстовище не е задължително да е буквално студено, температурата му обикновено не е толкова екстремна, колкото работното кръстовище, така че дори термистор обикновено е подходящ.

Предлагат се специални електронни компенсационни модули за «температури на топене на лед» за термодвойки, чиято задача е да подават точно обратното напрежение на измервателната верига.

Стойността на компенсиращото напрежение от такъв модул се поддържа на такава стойност, за да се компенсира точно температурата на точките на свързване на термодвойките, водещи към модула.

Температурата на точките на свързване (на терминала) се измерва с термистор или термометър за съпротивление и точното необходимо напрежение се подава автоматично последователно във веригата.

На неопитен читател това може да изглежда като прекалено много затруднения в името на простото използване на термодвойката точно. Може би би било по -целесъобразно и дори по -лесно да се използва незабавно термометър за съпротивление или същия термистор? Не, не е по -просто и целесъобразно.

Термисторите и термометрите на съпротивлението не са толкова механично здрави, колкото термодвойките, а също така имат малък безопасен работен температурен диапазон. Факт е, че термодвойките имат редица предимства, две от които са основните: много широк температурен диапазон (от −250 ° C до +2500 ° C) и висока скорост на реакция, която днес е недостижима нито от термисторите , нито чрез термометри на съпротивление, нито от други сензори. типове от същия ценови диапазон.