Sơ đồ bao gồm và bồi thường của cặp nhiệt điện

Như đã được biết, cặp nhiệt điện chứa hai điểm nốido đó, để đo chính xác và chính xác nhiệt độ tại một (điểm đầu tiên) của các mối nối, cần phải giữ cho điểm nối kia (điểm thứ hai) ở một nhiệt độ không đổi nào đó, sao cho EMF đo được là một hàm rõ ràng của nhiệt độ chỉ ngã ba đầu tiên—ngã tư đang hoạt động chính.

Vì vậy, để duy trì các điều kiện trong mạch đo nhiệt, trong đó ảnh hưởng ký sinh của EMF thứ hai («quá trình chuyển đổi lạnh») sẽ bị loại trừ, cần phải bằng cách nào đó bù điện áp trên nó tại mỗi thời điểm làm việc. . Làm thế nào để làm nó? Làm thế nào để chúng ta đưa mạch đến trạng thái sao cho điện áp của cặp nhiệt điện đo được sẽ chỉ thay đổi tùy thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ của điểm nối đầu tiên, bất kể nhiệt độ hiện tại của điểm nối thứ hai?

Để đạt được các điều kiện phù hợp, bạn có thể sử dụng một mẹo đơn giản: đặt điểm nối thứ hai (nơi nối dây của điểm nối đầu tiên với thiết bị đo) vào một thùng chứa nước đá - trong một bồn nước đầy nước đá. vẫn trôi nổi trong đó. Do đó, tại điểm nối thứ hai, chúng ta có nhiệt độ nóng chảy của băng gần như không đổi.

Sau đó, nó sẽ duy trì, theo dõi điện áp của cặp nhiệt điện thu được để tính toán nhiệt độ của điểm nối đầu tiên (đang hoạt động), vì điểm nối thứ hai sẽ ở trạng thái không thay đổi, điện áp trong đó sẽ không đổi. Mục tiêu cuối cùng sẽ đạt được, ảnh hưởng của "ngã ba lạnh" sẽ được bù đắp. Nhưng nếu bạn làm điều này, nó sẽ trở nên cồng kềnh và bất tiện.

Thông thường, cặp nhiệt điện vẫn được sử dụng trong các thiết bị cầm tay di động, trong các dụng cụ thí nghiệm cầm tay, vì vậy một lựa chọn khác là nhẹ nhàng, tất nhiên, nước đá không phù hợp với chúng ta.

Và có một cách khác - phương pháp bù điện áp do thay đổi nhiệt độ của «điểm nối lạnh»: nối nối tiếp một nguồn điện áp bổ sung với mạch đo, EMF của nguồn này sẽ có hướng và cường độ ngược lại sẽ luôn chính xác bằng EMF của «điểm nối lạnh».

Nếu emf của «điểm nối lạnh» được theo dõi liên tục bằng cách đo nhiệt độ của nó theo cách khác với cặp nhiệt điện, thì có thể áp dụng ngay một emf bù tương đương, giảm tổng điện áp mặt cắt ký sinh của mạch xuống 0.

Nhưng làm thế nào bạn có thể đo liên tục nhiệt độ "điểm giao nhau lạnh" để có được các giá trị điện áp liên tục để bù tự động?

Thích hợp cho việc này điện trở nhiệt hoặc Điện trở kếđược kết nối với thiết bị điện tử tiêu chuẩn sẽ tự động tạo ra điện áp bù có cường độ yêu cầu. Và mặc dù mối nối nguội không nhất thiết phải lạnh theo đúng nghĩa đen, nhưng nhiệt độ của nó thường không quá cao như mối nối đang hoạt động, vì vậy ngay cả một nhiệt điện trở cũng thường ổn.

Các mô-đun bù điện tử đặc biệt cho «nhiệt độ tan băng» có sẵn cho các cặp nhiệt điện có nhiệm vụ cung cấp điện áp ngược lại chính xác cho mạch đo.

Giá trị của điện áp bù từ mô-đun như vậy được duy trì ở giá trị sao cho bù chính xác nhiệt độ của các điểm nối của cặp nhiệt điện dẫn đến mô-đun.

Nhiệt độ của các điểm kết nối (thiết bị đầu cuối) được đo bằng nhiệt điện trở hoặc nhiệt kế điện trở và điện áp yêu cầu chính xác được tự động cấp nối tiếp trong mạch.

Đối với người đọc chưa có kinh nghiệm, điều này có vẻ như quá rắc rối vì chỉ đơn giản là sử dụng cặp nhiệt điện một cách chính xác. Có lẽ sẽ thuận tiện hơn và thậm chí dễ dàng hơn nếu sử dụng ngay một nhiệt kế điện trở hoặc cùng một nhiệt điện trở? Không, nó không đơn giản và thiết thực hơn.

Nhiệt điện trở và nhiệt kế điện trở không bền về mặt cơ học như cặp nhiệt điện và cũng có phạm vi nhiệt độ hoạt động an toàn nhỏ. Thực tế là cặp nhiệt điện có một số ưu điểm, hai trong số đó là ưu điểm chính: dải nhiệt độ rất rộng (từ −250 ° C đến +2500 ° C) và tốc độ phản hồi cao, điều mà ngày nay không thể đạt được bằng nhiệt điện trở hoặc bằng nhiệt kế điện trở, cũng như từ các cảm biến khác.loại trong cùng tầm giá.