2014-02-02
2703
- принцип действия термопар основан на термоэлектрическом эффекте, который состоит в том, что при наличии разности температур мест соединений (спаев) двух разнородных металлов или полупроводников в контуре возникает электродвижущая сила, называемая термоэлектродвижущей (сокращенно термо-ЭДС).
Рис. a - изображение термопары, состоящей из двух разнородных металлов А и B, соединенных друг с другом. Металлы имеют разные коэффициенты Зеебека, поэтому напряжение, возникающее между «холодными» концами термопары, прямо пропорционально разности температур T1–T2 между «горячим» и «холодным» концами. пропорционален разности температур на концах.
ПРИМЕР. Все хотя бы раз в жизни были в сауне, но мало кто знает, что температурный контроль в ней осуществляется так называемой термопарой.
Такой термоэлектрический термометр состоит из двух кусочков разнородных металлов, соединенных сваркой (рис. а). Один конец термопары помещается в измеряемую среду (в нашем случае в сауну), а свободные концы выведены наружу и подключены к измерительному устройству. При включении печи на нагрев разные концы термопары будут находиться при разных температурах (возникает температурный градиент), что приведет к возникновению термотока или термоэлектродвижущей силы (термоЭДС).
|
|
|
Виды подключения термопары к измерительным и преобразовательным приборам:
а) измерительный прибор (милливольтметр) подключается к свободным концам термоэлектродов 2 и 3 (рис. а);
б) измерительный прибор подключается в разрыв одной из дуг датчика (например 3, рис. б).
Термопары позволяют измерять температуру в диапазоне от
- 200 до + 2200 0С.
Наибольшее распространение для изготовления термоэлектрических преобразователей получили платина, платинородий, хромель, алюмель и др.
Преимущества термопар:
- простота изготовления и надёжность в эксплуатации;
- низкая стоимость;
- отсутствие источников питания и возможность измерений в большом диапазоне температур.
Одним из недостатков термопары является достаточно большая погрешность.
