Το θερμοστοιχείο είναι ένα κοινό στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας. Μπορεί να αλλάξει το σήμα θερμοκρασίας σε ηλεκτρικό σήμα θέρμανσης με μέτρηση της θερμοκρασίας.
Η αρχή της 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, όσο η θερμοκρασία στα δύο κόμβα είναι διαφορετική, η θερμοκρασία στο ένα άκρο είναι το T0, το οποίο είναι γνωστό, το οποίο είναι γνωστό και το μέγεθος του άκρου και του ψυχρού άκρου, η θερμοκρασία είναι το LOOP, το οποίο είναι γνωστό, το οποίο είναι γνωστό και το μέγεθος της αναφοράς ή του ψυχρού άκρου. σχετίζονται με το υλικό του αγωγού και τη θερμοκρασία των δύο επαφών. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα, το κύκλωμα που αποτελείται από δύο αγωγούς είναι το λεγόμενο θερμοστοιχείο. Αυτοί οι δύο αγωγοί ονομάζονται θερμοηλεκτρικό πόλο και η παραγόμενη δύναμη ηλεκτρομορφίας ονομάζεται θερμοηλεκτρική ηλεκτρομαγνητική δύναμη.
Το θερμοηλεκτρικό EMF αποτελείται από δύο μέρη. Το ένα είναι το EMF επαφής δύο αγωγών και η άλλη είναι η διαφορά θερμοκρασίας EMF ενός μόνο αγωγού. Το μέγεθος του θερμοηλεκτρικού EMF στον βρόχο θερμοστοιχείων σχετίζεται με το υλικό του αγωγού και τη θερμοκρασία των δύο επαφών, αλλά όχι με το σχήμα και το μέγεθος του Αισθητήρας θερμοστοιχείων . Όταν τα δύο υλικά ηλεκτροδίου του θερμοστοιχείου είναι σταθερά, το θερμοηλεκτρικό EMF θα είναι η θερμοκρασία δύο επαφής T και T0.
Αυτή η σχέση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην πρακτική μέτρηση της θερμοκρασίας. Επειδή το κρύο 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 ορισμένο θερμοηλεκτρικό EMF αντιστοιχεί σε μια ορισμένη θερμοκρασία. Μπορούμε να επιτύχουμε τον στόχο της μέτρησης της θερμοκρασίας μόνο μετρώντας το θερμοηλεκτρικό EMF.
Η βασική αρχή της μέτρησης θερμοκρασίας θερμοστοιχείων είναι ότι δύο διαφορετικά συστατικά των αγωγών υλικού σχηματίζουν ένα κλειστό κύκλωμα.
Όταν υπάρχει κλίση θερμοκρασίας και στα δύο άκρα, θα υπάρξει ρεύμα που διέρχεται από το κύκλωμα και στη συνέχεια θα υπάρξει ηλεκτρομαγνητική δύναμη - θερμοηλεκτρική ηλεκτρομαγνητική δύναμη μεταξύ των δύο άκρων, που είναι το λεγόμενο αποτέλεσμα Seebeck. Δύο είδη ομοιογενών αγωγών με διαφορετικά συστατικά είναι θερμοηλεκτρικοί πόλοι, αυτός με υψηλότερη θερμοκρασία είναι το άκρο εργασίας, το ένα 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, γίνεται ο πίνακας αποφοίτησης του θερμοστοιχείου. Ο πίνακας αποφοίτησης επιτυγχάνεται όταν η ελεύθερη θερμοκρασία είναι 0 ℃, και διαφορετικά θερμοστοιχεία έχουν διαφορετικούς πίνακες αποφοίτησης.
Όταν το τρίτο μεταλλικό υλικό συνδέεται με το κύκλωμα θερμοστοιχείων, εφόσον η θερμοκρασία δύο επαφών του υλικού είναι η ίδια, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που παράγεται από τον αισθητήρα θερμοστοιχείων θα παραμείνει αμετάβλητος, δηλαδή δεν θα επηρεαστεί από το τρίτο μέταλλο στο κύκλωμα. Επομένως, όταν το θερμοστοιχείο χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, μπορεί να συνδεθεί με ένα όργανο μέτρησης και η θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου μπορεί να γίνει γνωστή μετά τη μέτρηση του θερμοηλεκτρικού EMF. Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός θερμοστοιχείου, η θερμοκρασία του κρύου άκρου (το άκρο μέτρησης είναι το ζεστό άκρο και το άκρο που συνδέεται με το κύκλωμα μέτρησης μέσω του καλωδίου μολύβδου ονομάζεται κρύο άκρο) για να παραμείνει αμετάβλητο και το θερμικό δυναμικό του είναι ανάλογη προς τη μετρούμενη θερμοκρασία. Εάν η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου (περιβάλλον) αλλάζει κατά τη διάρκεια της μέτρησης, θα επηρεάσει σοβαρά την ακρίβεια της μέτρησης. Λαμβάνοντας ορισμένα μέτρα για να αντισταθμιστεί η επιρροή που προκαλείται από την αλλαγή της θερμοκρασίας του ψυχρού άκρου ονομάζεται κανονική αντιστάθμιση του θερμοκρασίας του θερμοκρασίας. Ειδικό καλώδιο αντιστάθμισης για σύνδεση με το όργανο μέτρησης.
Υπάρχουν δύο μέθοδοι υπολογισμού της αντιστάθμισης ψυχρής σύνδεσης θερμοστοιχείων. Πρώτα είναι από το Millivolt σε θερμοκρασία: Μετρήστε τη θερμοκρασία του κρύου άκρου, μετατρέψτε την στην αντίστοιχη τιμή Millivolt, προσθέστε την στην τιμή Millivolt του Θερμοκοπή φλάντζας και μετατρέψτε το στη θερμοκρασία. Μια άλλη αντιστάθμιση προέρχεται από τη θερμοκρασία σε millivolts: μετρήστε την πραγματική θερμοκρασία και θερμοκρασία του κρύου άκρου, μετατρέψτε τα σε millivolts αντίστοιχα και στη συνέχεια παίρνετε millivolts μετά την αφαίρεση, δηλαδή τη θερμοκρασία.
