Το θερμοστοιχείο είναι ένα κοινό στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας. Μπορεί να αλλάξει το σήμα θερμοκρασίας σε ηλεκτρικό σήμα θέρμανσης μετρώντας τη θερμοκρασία.
Η αρχή λειτουργίας του θερμοστοιχείου είναι ότι όταν δύο διαφορετικοί αγωγοί ή ημιαγωγοί Α και Β σχηματίζουν ένα κύκλωμα και τα δύο άκρα τους συνδέονται μεταξύ τους, εφόσον η θερμοκρασία στους δύο κόμβους είναι διαφορετική, η θερμοκρασία στο ένα άκρο είναι t, που ονομάζεται άκρο εργασίας ή θερμό άκρο, και η θερμοκρασία στο άλλο άκρο είναι t0, γνωστή ως το ελεύθερο άκρο. που σχετίζονται με το υλικό του αγωγού και τη θερμοκρασία των δύο επαφών. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό φαινόμενο, το κύκλωμα που αποτελείται από δύο αγωγούς είναι το λεγόμενο θερμοστοιχείο. Αυτοί οι δύο αγωγοί ονομάζονται θερμοηλεκτρικός πόλος και η παραγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη ονομάζεται θερμοηλεκτρική ηλεκτροκινητική δύναμη.
Το θερμοηλεκτρικό EMF αποτελείται από δύο μέρη. Το ένα είναι το EMF επαφής δύο αγωγών και το άλλο είναι η διαφορά θερμοκρασίας EMF ενός μόνο αγωγού. Το μέγεθος του θερμοηλεκτρικού EMF στον βρόχο του θερμοστοιχείου σχετίζεται μεμονωμένα με το υλικό του αγωγού και τη θερμοκρασία των δύο επαφών, αλλά όχι με το σχήμα και το μέγεθος του αισθητήρας θερμοστοιχείου . Όταν τα δύο υλικά ηλεκτροδίων του θερμοστοιχείου είναι σταθερά, το θερμοηλεκτρικό EMF θα είναι η θερμοκρασία δύο επαφών T και t0.
Αυτή η σχέση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην πρακτική μέτρηση θερμοκρασίας. Επειδή το ψυχρό άκρο t0 είναι σταθερό, το θερμοηλεκτρικό EMF που παράγεται από τον αισθητήρα θερμοστοιχείου αλλάζει μόνο με τη θερμοκρασία του θερμού άκρου (άκρο μέτρησης), δηλαδή ένα συγκεκριμένο θερμοηλεκτρικό EMF αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Μπορούμε να πετύχουμε τον στόχο της μέτρησης της θερμοκρασίας μόνο με τη μέτρηση του θερμοηλεκτρικού EMF.
Η βασική αρχή της μέτρησης της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου είναι ότι δύο διαφορετικά στοιχεία αγωγών υλικού σχηματίζουν ένα κλειστό κύκλωμα.
Όταν υπάρχει μια διαβάθμιση θερμοκρασίας και στα δύο άκρα, θα υπάρχει ρεύμα που διέρχεται από το κύκλωμα και τότε θα υπάρχει ηλεκτροκινητική δύναμη - θερμοηλεκτρική ηλεκτροκινητική δύναμη μεταξύ των δύο άκρων, η οποία είναι το λεγόμενο φαινόμενο Seebeck. Δύο είδη ομοιογενών αγωγών με διαφορετικά συστατικά είναι θερμοηλεκτρικοί πόλοι, αυτός με υψηλότερη θερμοκρασία είναι το άκρο εργασίας, αυτός με χαμηλότερη θερμοκρασία είναι το ελεύθερο άκρο και το ελεύθερο άκρο είναι συνήθως σε σταθερή θερμοκρασία. Σύμφωνα με τη σχέση λειτουργίας μεταξύ του θερμοηλεκτρικού EMF και της θερμοκρασίας, κατασκευάζεται ο πίνακας βαθμολόγησης του θερμοστοιχείου. Ο πίνακας βαθμολόγησης λαμβάνεται όταν η θερμοκρασία ελεύθερου άκρου είναι 0 ℃ και διαφορετικά θερμοστοιχεία έχουν διαφορετικούς πίνακες βαθμολόγησης.
Όταν το τρίτο μεταλλικό υλικό συνδέεται στο κύκλωμα του θερμοστοιχείου, εφόσον η θερμοκρασία δύο επαφών του υλικού είναι ίδια, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που δημιουργείται από τον αισθητήρα θερμοστοιχείου θα παραμείνει αμετάβλητο, δηλαδή δεν θα επηρεαστεί από το τρίτο μέταλλο στο κύκλωμα. Επομένως, όταν το θερμοστοιχείο χρησιμοποιείται για μέτρηση θερμοκρασίας, �7πορεί να συνδεθεί με ένα όργανο μέτρησης και η θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου μπορεί να γίνει γνωστή μετά τη μέτρηση του θερμοηλεκτ�η κού EMF. Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός θερμοστοιχείου, η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου του (το άκρο μέτρησνα είναι το θερμό άκρο και το άκρο που συνδέεται με το κύκλωμα μέτρησης μέσω του καλωδίου καλωδίου καλείται ψυχρό άκρο) πρέπει να παραμένει αμετάβλητη και το θερμικό του δυναμικό είναι ανάλογο με τη μετρούμενη θερμοκ� ποία. Εάν η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου (περιβάλλοντος) αλλάξει κατά τη διάρκεια της μέτρησης, θα επηρεάσει σοβαρά την ακρίβεια της μέτρησης. Η λήψη ορισμένων μέτρων για την αντιστάθμιση της επίδρασης που προκαλείται από την αλλαγή της θερμοκρασίας του ψυχρού άκρου ονομάζεται κανονική αντιστάθμιση ψυχρού άκρου του θερμοστοιχείου. Ειδικό καλώδιο αντιστάθμισης για σύνδεση με όργανο μέτρησης.
Υπάρχουν δύο μέθοδοι υπολογισμού της αντιστάθμισης ψυχρής διασταύρωσης θερμοστοιχείου. Το πρώτο είναι από millivolt σε θερμοκρασία: μετρήστε τη θερμοκρασία ψυχρού άκρου, μετατρέψτε την στην αντίστοιχη τιμή millivolt, προσθέστε την στην τιμή millivolt του flang θερμοστοιχείο , και μετατρέψτε το στη θερμοκρασία. Μια άλλη αντιστάθμιση είναι από τη θερμοκρασία στα millivolt: μετρήστε την πραγματική θερμοκρασία και τη θερμοκρασία του ψυχρού άκρου, μετατρέψτε τα σε millivolt αντίστοιχα και μετά λάβετε millivolt μετά την αφαίρεση, δηλαδή τη θερμοκρασία.
