اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل

اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو ماده مختلف رسانا یک مدار بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود داشته باشد، جریانی از مدار عبور می کند و بین دو سر یک نیروی محرکه الکتریکی وجود خواهد داشت - نیروی الکتروموتور ترموالکتریک که به آن اثر Seebeck می گویند. دو هادی همگن با ترکیبات مختلف، الکترودهای ترموالکتریک هستند که انتهای کار در دمای بالاتر و انتهای آزاد در دمای پایین‌تر است. انتهای آزاد معمولاً در دمای ثابت است. با توجه به رابطه عملکردی بین نیروی الکتروموتور ترموالکتریک و دما، یک جدول درجه بندی ترموکوپل ساخته می شود. جدول فارغ التحصیلی تحت شرایط دمای انتهای آزاد 0 درجه به دست می آید و ترموکوپل های مختلف جداول درجه بندی متفاوتی دارند.
هنگامی که یک ماده فلزی سوم به مدار ترموکوپل متصل می شود، تا زمانی که دمای دو کنتاکت ماده یکسان باشد، پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند، یعنی تحت تاثیر اتصال فلز سوم قرار نمی گیرد. به مدار بنابراین هنگام اندازه گیری دما با ترموکوپل می توان یک ابزار اندازه گیری را متصل کرد و پس از اندازه گیری نیروی الکتروموتور ترموالکتریک، دمای محیط اندازه گیری شده را می توان شناخت. هنگام اندازه‌گیری دما، یک ترموکوپل نیاز دارد که دمای انتهای سرد خود (انتهای اندازه‌گیری، انتهای داغ است و انتهای متصل به مدار اندازه‌گیری از طریق سرب، انتهای سرد نامیده می‌شود) ثابت بماند، به طوری که پتانسیل ترموالکتریک آن متناسب باشد. به دمای اندازه گیری شده اگر دمای انتهای سرد در حین اندازه گیری تغییر کند، دقت اندازه گیری را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. انجام اقدامات خاصی در انتهای سرد برای جبران ضربه ناشی از تغییرات دما در انتهای سرد را جبران انتهای سرد معمولی برای ترموکوپل می گویند. برای اتصال به ابزار اندازه گیری از سیم های جبران کننده ویژه ای استفاده می شود.
روش محاسبه جبران اتصال سرد ترموکوپل:
از میلی ولت به دما: دمای اتصال سرد را اندازه گیری کنید، آن را به مقدار میلی ولت مربوطه تبدیل کنید و برای محاسبه دما آن را به مقدار میلی ولت ترموکوپل اضافه کنید.
از دما به میلی ولت: دمای واقعی و دمای پایان سرد را اندازه گیری کنید، آنها را به میلی ولت تبدیل کنید، آنها را کم کنید تا میلی ولت به دست آورید و دما را بدست آورید.