包含和补偿热电偶的方案
众所周知, 热电偶包含两个结点因此,要正确准确地测量其中一个(第一个)结点的温度,有必要将另一个(第二个)结点保持在某个恒定温度,以便测得的 EMF 仅是温度的明确函数第一个路口——主要工作的一个十字路口。
因此,为了保持热测量电路中的条件,其中将排除第二个 EMF(«冷过渡»)的寄生影响,有必要在每个工作时刻以某种方式补偿其上的电压.怎么做?我们如何使电路达到这样一种状态,即测得的热电偶电压只会根据第一个结点的温度变化而变化,而不管第二个结点的当前温度如何?
为了达到合适的条件,您可以采用一个简单的技巧:将第二个结点(第一个结点的电线与测量设备连接的地方)放在冰水容器中 - 在装满冰水的浴缸中仍然漂浮在其中。因此,在第二个交界处,我们得到了一个几乎恒定的冰融化温度。
然后它将保持不变,监测产生的热电偶电压以计算第一个(工作)结的温度,因为第二个结将处于不变状态,其中的电压将是恒定的。目标终将实现,“冷端”的影响将得到补偿。但如果你这样做,结果会很麻烦和不方便。
大多数情况下,热电偶仍用于移动便携式设备,便携式实验室仪器中,因此另一种选择是温和的,冰水浴当然不适合我们。
还有一种不同的方法——补偿“冷端”温度变化的电压的方法:将一个附加电压源串联到测量电路,其 EMF 将具有相反的方向和幅度将始终完全等于 « 冷端 » 的 EMF。
如果通过以不同于热电偶的方式测量其温度来连续监测“冷端”的电动势,则可以立即应用相等的补偿电动势,将电路的总寄生横截面电压降低至零。
但是如何才能连续测量“冷端”温度以获得连续的电压值进行自动补偿呢?
适合这个 热敏电阻 或者 电阻温度计连接到标准电子设备,自动生成所需幅度的补偿电压。虽然冷端不一定是字面上的冷,但它的温度通常不像工作端那样极端,因此即使是热敏电阻通常也没有问题。
用于“冰融化温度”的特殊电子补偿模块可用于热电偶,其任务是为测量电路提供完全相反的电压。
来自这种模块的补偿电压值被保持在这样的值,以准确地补偿通向模块的热电偶的连接点的温度。
连接点(端子)的温度由热敏电阻或电阻温度计测量,并自动在电路中串联提供所需的准确电压。
对于没有经验的读者来说,为了简单地准确使用热电偶,这似乎太麻烦了。也许立即使用电阻温度计或同一个热敏电阻会更方便、更容易?不,它并不更简单、更方便。
热敏电阻和电阻温度计的机械强度不如热电偶,而且安全工作温度范围也较小。事实上,热电偶具有许多优势,其中两个是主要优势:非常宽的温度范围(从 −250°C 到 +2500°C)和高响应速度,这在今天是热敏电阻或通过电阻温度计,也不是来自其他传感器。在相同的价格范围内的类型。