Термоэлектрические преобразователи. Термопары. Измерение температуры

Термоэлектрические преобразователи (термопары) способны вырабатывать электрический сигнал, пропорциональный температуре без вспомогательного источника энергии. Они основаны на термоэлектрическом эффекте, возникающем в цепи термопары (два проводника разной проводимости). При наличии разности температур рабочего спая Т ₁ помещаемого в область контролируемых температур (рис. 3.6), и холодного спая Т ₂ подключаемого к измерительному прибору, на зажимах термопары образуется термо- ЭДС:

где с – постоянная термопары, мВ / ⁰C.

Если тем п ература холодного спая Т ₂ равна нулю, то ЭДС термопары:

Чтобы термо - ЭДС однозначно определялась температурой рабочего спая, необходимо поддерживать температуру холодного спая неизменной или вводить поправку. На практике применяют схемы компенсации температуры холодного спая (рис. 3.7), которые автоматически вводят поправку. Напряжение измерительной диагонали моста U_o подключается последовательно с выходными зажимами термопары. В качестве одного из плеч моста используется терморезистор R_Т, конструктивно располагаемый возле зажимов холодного спая и имеющий одинаковую с ними температуру. При изменении температуры Т₂ сопротивление терморезистора меняется, соответственно, меняется напряжение U ₀ на измерительной диагонали моста_. При последовательном подключении моста и термопары напряжение U ₀ складывается с ЭДС термопары и выходное напряжение U_Т не зависит от температуры холодного спая:

U_Т = E_Т + U₀.