Esquemas de inclusão e compensação de termopares

Como é sabido, o termopar contém duas junçõesportanto, para medir correta e precisamente a temperatura em uma (a primeira) das junções, é necessário manter a outra (a segunda) junção em alguma temperatura constante, de modo que a EMF medida seja uma função clara da temperatura de apenas a primeira junção - a principal encruzilhada de trabalho.

Portanto, para manter as condições no circuito de medição térmica, nas quais a influência parasitária do EMF do segundo («transição fria») seria excluída, é necessário compensar de alguma forma a tensão nele a cada momento de trabalho. . Como fazer isso? Como podemos levar o circuito a um estado tal que a tensão medida do termopar só mude dependendo das mudanças na temperatura da primeira junção, independentemente da temperatura atual da segunda?

Para obter as condições adequadas, você pode recorrer a um truque simples: coloque a segunda junção (os locais onde os fios da primeira junção com o medidor estão conectados) em um recipiente com água gelada - em um banho cheio de água com gelo ainda flutuando nele. Assim, na segunda junção obtemos uma temperatura de fusão do gelo praticamente constante.

Ficará então monitorando a tensão resultante do termopar para calcular a temperatura da primeira junção (operacional), já que a segunda junção estará em estado inalterado, a tensão nela será constante. O objetivo será eventualmente alcançado, a influência da "junção fria" será compensada. Mas se você fizer isso, será complicado e inconveniente.

Na maioria das vezes, os termopares ainda são usados ​​\u200b\u200bem dispositivos móveis portáteis, em instrumentos portáteis de laboratório, então outra opção é suave, um banho de água gelada, claro, não nos convém.

E existe uma maneira diferente - o método de compensar a tensão da mudança de temperatura da "junção fria": conecte em série ao circuito de medição uma fonte de tensão adicional, cujo EMF terá a direção oposta e em magnitude sempre será exatamente igual ao EMF da «junção fria».

Se a fem da «junção fria» for monitorada continuamente medindo sua temperatura de uma maneira diferente do termopar, uma fem de compensação igual pode ser aplicada imediatamente, reduzindo a tensão total da seção transversal parasita do circuito a zero.

Mas como você pode medir continuamente a temperatura da "junção fria" para obter valores de tensão contínuos para compensação automática?

Adequado para isso termistor ou Termômetro de resistênciaconectado à eletrônica padrão que irá gerar automaticamente uma tensão de compensação da magnitude necessária. E enquanto uma junção fria não é necessariamente literalmente fria, sua temperatura geralmente não é tão extrema quanto uma junção de trabalho, então mesmo um termistor geralmente está bem.

Módulos de compensação eletrônica especiais para «temperaturas de derretimento do gelo» estão disponíveis para termopares cuja tarefa é fornecer a tensão exatamente oposta ao circuito de medição.

O valor da tensão de compensação de tal módulo é mantido em um valor tal que compense com precisão a temperatura dos pontos de junção dos termopares que conduzem ao módulo.

A temperatura dos pontos de conexão (terminal) é medida com um termistor ou termômetro de resistência e a tensão exata necessária é alimentada automaticamente em série no circuito.

Para um leitor inexperiente, isso pode parecer muito problemático para simplesmente usar o termopar com precisão. Talvez seja mais conveniente e ainda mais fácil usar imediatamente um termômetro de resistência ou o mesmo termistor? Não, não é mais simples e conveniente.

Termistores e termômetros de resistência não são tão mecanicamente robustos quanto os termopares e também possuem uma pequena faixa de temperatura operacional segura. O fato é que os termopares têm uma série de vantagens, duas das quais são as principais: uma faixa de temperatura muito ampla (de -250 ° C a +2500 ° C) e uma alta velocidade de resposta, que hoje é inatingível por termistores ou por termômetros de resistência, nem de outros sensores.tipos na mesma faixa de preço.