اصل کار ترموکوپل و سنسور دمای مقاومت حرارتی!

ترموکوپل ها و مقاومت های حرارتی عناصر سنجش دما و ابزارهای اصلی هستند. آنها مستقیماً دما را اندازه می گیرند و سیگنال های دما را به سیگنال های بالقوه ترموالکتریک تبدیل می کنند ، که سپس از طریق ابزارهای الکتریکی (ابزارهای ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می شوند. اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو هادی از ترکیبات مختلف یک حلقه بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود دارد ، جریان از طریق حلقه جریان می یابد. در این زمان ، یک نیروی الکتروموتور بین دو انتهای وجود دارد - پتانسیل ترموالکتریک ، که به اصطلاح اثر Seebeck است. دو هادی همگن از ترکیبات مختلف ترموکوپل هستند. پایان با دمای بالاتر پایان کار است و پایان با دمای پایین پایان آزاد است. انتهای آزاد معمولاً در دمای ثابت قرار دارد. با توجه به رابطه عملکردی بین پتانسیل ترموالکتریک و دما ، مقیاس ترموکوپل انجام می شود. مقیاس هنگامی بدست می آید که دمای انتهای آزاد 0 درجه باشد ، و ترموکوپل های مختلف دارای مقیاس های مختلف هستند.
هنگامی که یک ماده فلزی سوم به حلقه ترموکوپل وصل می شود ، تا زمانی که دمای دو مخاطب ماده یکسان باشد ، پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند ، یعنی تحت تأثیر فلز سوم که به حلقه وصل می شود ، تحت تأثیر قرار نمی گیرد. بنابراین ، هنگام اندازه گیری دما با یک ترموکوپل ، یک ابزار اندازه گیری می تواند به هم وصل شود. پس از اندازه گیری پتانسیل ترموالکتریک ، دمای محیط اندازه گیری شده را می توان شناخت.
اصل کار سنسور دما ترموکوپل
دو هادی از اجزای مختلف (به نام سیم ترموکوپل یا الکترود داغ) در هر دو انتها به هم وصل می شوند تا یک حلقه تشکیل دهند. هنگامی که دمای اتصال متفاوت است ، یک نیروی الکتروموتیک در حلقه تولید می شود. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود و این نیروی الکتروموتیک پتانسیل ترموالکتریک نامیده می شود. ترموکوپل ها از این اصل برای اندازه گیری دما استفاده می کنند. در میان آنها ، انتهایی که به طور مستقیم برای اندازه گیری دمای محیط استفاده می شود ، انتهای کار نامیده می شود (که به آن انتهای اندازه گیری نیز گفته می شود) ، و انتهای دیگر آن را انتهای سرما نامیده می شود (که به آن انتهای جبران خسارت نیز گفته می شود). انتهای سرما به ابزار نمایشگر یا ابزار تطبیق متصل است و ابزار نمایشگر پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل را نشان می دهد.
ترموکوپل در واقع یک مبدل انرژی است که انرژی گرما را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و از پتانسیل ترموالکتریک تولید شده برای اندازه گیری دما استفاده می کند. برای پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل ، موارد زیر باید ذکر شود:
1: پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل تفاوت عملکرد دما دو انتهای انتهای کار ترموکوپل است ، نه عملکرد اختلاف دما بین انتهای سرما و انتهای کار ترموکوپل.
2: اندازه پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل ، هنگامی که ماده ترموکوپل یکنواخت است ، هیچ ارتباطی با طول و قطر ترموکوپل ندارد ، اما فقط با ترکیب ماده ترموکوپل و اختلاف دما بین دو انتها.
3: هنگامی که ترکیب ماده دو سیم ترموکوپل ترموکوپل تعیین می شود ، اندازه پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل فقط مربوط به اختلاف دما ترموکوپل است. اگر دمای انتهای سرد ترموکوپل ثابت نگه داشته شود ، پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل فقط یک عملکرد یک ارزشی از دمای انتهای کار است. دو هادی یا نیمه هادی A و B از مواد مختلف را با هم جوش دهید تا یک حلقه بسته ایجاد شود ، همانطور که در شکل نشان داده شده است. هنگامی که اختلاف دما بین دو نقطه ضمیمه 1 و 2 از هادی های A و B وجود دارد ، یک نیروی الکتروموتور بین این دو ایجاد می شود ، بنابراین یک جریان از بزرگی خاص در مدار ایجاد می شود. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود. ترموکوپل ها با استفاده از این اثر کار می کنند.