Σχέδια ένταξης και αποζημίωσης θερμοστοιχείων
Όπως είναι γνωστό, το θερμοστοιχείο περιέχει δύο συνδέσμουςΕπομένως, για να μετρηθεί σωστά και με ακρίβεια η θερμοκρασία σε έναν (την πρώτη) από τις διασταυρώσεις, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί η άλλη (η δεύτερη) διασταύρωση σε κάποια σταθερή θερμοκρασία, έτσι ώστε το μετρούμενο EMF να είναι μια σαφής συνάρτηση της θερμοκρασίας μόνο η πρώτη διασταύρωση — η κύρια εργάσιμη διασταύρωση.
Έτσι, για να διατηρηθούν οι συνθήκες στο κύκλωμα θερμικής μέτρησης, στο οποίο θα αποκλείεται η παρασιτική επίδραση του EMF του δεύτερου («ψυχρή μετάβαση»), είναι απαραίτητο να αντισταθμίζεται με κάποιο τρόπο η τάση σε αυτό σε κάθε χρονική στιγμή εργασίας . Πως να το κάνεις? Πώς φτάνουμε το κύκλωμα σε τέτοια κατάσταση ώστε η μετρούμενη τάση του θερμοστοιχείου να αλλάζει μόνο ανάλογα με τις αλλαγές στη θερμοκρασία της πρώτης διασταύρωσης, ανεξάρτητα από την τρέχουσα θερμοκρασία της δεύτερης;
Για να επιτύχετε τις κατάλληλες συνθήκες, μπορείτε να καταφύγετε σε ένα απλό κόλπο: τοποθετήστε τη δεύτερη διασταύρωση (τα σημεία όπου συνδέονται τα καλώδια της πρώτης διασταύρωσης με τη συσκευή μέτρησης) σε ένα δοχείο με παγωμένο νερό - σε ένα μπάνιο γεμάτο νερό με πάγο επιπλέει ακόμα μέσα του. Έτσι, στη δεύτερη διασταύρωση παίρνουμε μια πρακτικά σταθερή θερμοκρασία τήξης του πάγου.
Στη συνέχεια θα παραμείνει, παρακολουθώντας την προκύπτουσα τάση θερμοστοιχείου για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας της πρώτης (λειτουργικής) διασταύρωσης, καθώς η δεύτερη διασταύρωση θα είναι σε αμετάβλητη κατάσταση, η τάση σε αυτήν θα είναι σταθερή. Ο στόχος τελικά θα επιτευχθεί, η επιρροή του «ψυχρού κόμβου» θα αντισταθμιστεί. Αλλά αν το κάνετε αυτό, θα αποδειχθεί δυσκίνητο και άβολο.
Τις περισσότερες φορές, τα θερμοστοιχεία εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε φορητές φορητές συσκευές, σε φορητά εργαστηριακά όργανα, επομένως μια άλλη επιλογή είναι ήπια, ένα λουτρό με παγωμένο νερό, φυσικά, δεν μας ταιριάζει.
Και υπάρχει ένας τόσο διαφορετικός τρόπος - η μέθοδος αντιστάθμισης της τάσης από τη μεταβαλλόμενη θερμοκρασία της «ψυχρής διασταύρωσης»: συνδέστε σε σειρά στο κύκλωμα μέτρησης μια πηγή πρόσθετης τάσης, το EMF της οποίας θα έχει την αντίθετη κατεύθυνση και σε μέγεθος θα είναι πάντα ακριβώς ίσο με το EMF της «ψυχρής διασταύρωσης».
Εάν το emf της «ψυχρής διασταύρωσης» παρακολουθείται συνεχώς με μέτρηση της θερμοκρασίας του με διαφορετικό τρόπο από το θερμοστοιχείο, τότε μπορεί να εφαρμοστεί αμέσως ένα ισοσταθμιστικό EMF, μηδενίζοντας τη συνολική παρασιτική τάση διατομής του κυκλώματος.
Αλλά πώς μπορείτε να μετράτε συνεχώς τη θερμοκρασία της "ψυχρής διασταύρωσης" για να λαμβάνετε συνεχείς τιμές τάσης για αυτόματη αντιστάθμιση;
Κατάλληλο για αυτό θερμίστορ ή θερμόμετρο αντίστασηςσυνδεδεμένο με τυπικά ηλεκτρονικά που θα παράγουν αυτόματα μια αντισταθμιστική τάση του απαιτούμενου μεγέθους. Και ενώ μια ψυχρή διασταύρωση δεν είναι απαραίτητα κυριολεκτικά κρύα, η θερμοκρασία της συνήθως δεν είναι τόσο ακραία όσο μια διασταύρωση εργασίας, επομένως ακόμη και ένα θερμίστορ είναι συνήθως μια χαρά.
Ειδικές ηλεκτρονικές μονάδες αντιστάθμισης για «θερμοκρασίες τήξης πάγου» είναι διαθέσιμες για θερμοστοιχεία των οποίων η αποστολή είναι να παρέχουν την ακριβώς αντίθετη τάση στο κύκλωμα μέτρησης.
Η τιμή της αντισταθμιστικής τάσης από μια τέτοια μονάδα διατηρείται σε τέτοια τιμή ώστε να αντισταθμίζεται με ακρίβεια η θερμοκρασία των σημείων σύνδεσης των θερμοστοιχείων που οδηγούν στη μονάδα.
Η θερμοκρασία των σημείων σύνδεσης (τερματικού) μετράται με θερμίστορ ή θερμόμετρο αντίστασης και η ακριβής απαιτούμενη τάση τροφοδοτείται αυτόματα σε σειρά στο κύκλωμα.
Σε έναν άπειρο αναγνώστη, αυτό μπορεί να φαίνεται πολύ μεγάλο πρόβλημα για χάρη της απλής ακριβούς χρήσης του θερμοστοιχείου. Ίσως θα ήταν πιο σκόπιμο και ακόμα πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε αμέσως ένα θερμόμετρο αντίστασης ή το ίδιο θερμίστορ; Όχι, δεν είναι απλούστερο και πιο πρόσφορο.
Τα θερμίστορ και τα θερμόμετρα αντίστασης δεν είναι τόσο στιβαρά μηχανικά όσο τα θερμοστοιχεία και έχουν επίσης ένα μικρό εύρος θερμοκρασίας ασφαλούς λειτουργίας. Το γεγονός είναι ότι τα θερμοστοιχεία έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα, δύο από τα οποία είναι τα κύρια: ένα πολύ μεγάλο εύρος θερμοκρασίας (από -250 ° C έως +2500 ° C) και μια υψηλή ταχύτητα απόκρισης, η οποία σήμερα είναι αδύνατη είτε από θερμίστορ είτε από θερμόμετρα αντίστασης, ούτε από άλλους αισθητήρες.τύπους στο ίδιο εύρος τιμών.