Termopaar on tavaline temperatuuri mõõtmise element. See võib temperatuuri mõõtmise abil muuta temperatuurisignaali elektriliseks küttesignaaliks.
Termopaari tööpõhimõte seisneb selles, et kui kaks erinevat juhti või pooljuhti A ja B moodustavad vooluringi ja nende kaks otsa on omavahel ühendatud, kuni temperatuur kahes sõlmes on erinev, on ühes otsas temperatuur t, mida nimetatakse tööotsaks või kuumaks otsaks, ja teises otsas on temperatuur t0, tuntud kui vaba ots, mis tekitab ka külma otsa suund, etalonots või silmus. millest on seotud juhi materjali ja kahe kontakti temperatuuriga. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks, kahest juhist koosnev ahel on nn termopaar. Neid kahte juhti nimetatakse termoelektriliseks pooluseks ja tekkivat elektromotoorjõudu nimetatakse termoelektriliseks elektromotoorjõuks.
Termoelektriline EMF koosneb kahest osast. Üks on kahe juhi kontakt-EMF ja teine on ühe juhi temperatuuride erinevus EMF. Termoelektrilise elektromagnetvälja suurus termopaari ahelas on eraldiseisev juhi materjali ja kahe kontakti temperatuuriga, kuid mitte kontakti kuju ja suurusega. termopaari andur . Kui termopaari kaks elektroodi materjali on fikseeritud, on termoelektriline EMF kahe kontakti temperatuur T ja t0.
Seda seost on praktilises temperatuuri mõõtmises laialdaselt kasutatud. Kuna külm ots t0 on konstantne, muutub termopaari anduri tekitatav termoelektriline EMF ainult kuuma otsa (mõõteotsa) temperatuuriga, st teatud termoelektriline EMF vastab teatud temperatuurile. Temperatuuri mõõtmise eesmärki saame saavutada ainult termoelektrilise EMF-i mõõtmisega.
Termopaari temperatuuri mõõtmise põhiprintsiip on see, et materjalijuhtide kaks erinevat komponenti moodustavad suletud ahela.
Kui mõlemas otsas on temperatuurigradient, siis läbib vooluahelat vool ja seejärel tekib kahe otsa vahel elektromotoorjõud – termoelektriline elektromotoorjõud, mis on nn Seebecki efekt. Kahte tüüpi erinevate komponentidega homogeenseid juhte on termoelektrilised poolused, kõrgema temperatuuriga juht on tööots, madalama temperatuuriga vaba ots ja vaba ots on tavaliselt püsiva temperatuuriga. Vastavalt termoelektrilise EMF-i ja temperatuuri vahelisele funktsioonisuhtele koostatakse termopaari astmetabel. Jaotustabel saadakse siis, kui vaba otsa temperatuur on 0 ℃ ja erinevatel termopaaridel on erinevad jaotustabelid.
Kui termopaari vooluringiga on ühendatud kolmas metallmaterjal, siis seni, kuni materjali kahe kontakti temperatuur on sama, jääb termopaari anduri tekitatud termoelektriline potentsiaal muutumatuks, see tähendab, et ahelas olev kolmas metall seda ei mõjuta. Seega, kui termopaari kasutatakse temperatuuri mõõtmiseks, saab selle ühendada mõõtevahendiga ja mõõdetava keskkonna temperatuuri saab teada pärast termoelektrilise EMF-i mõõtmist. Termopaari temperatuuri mõõtmisel peab selle külma otsa temperatuur (mõõteots on kuum ots ja juhtme kaudu mõõteahelaga ühendatud otsa nimetatakse külmaks otsaks) jääma muutumatuks ja selle soojuspotentsiaal on võrdeline mõõdetud temperatuuriga. Kui külma otsa (keskkonna) temperatuur mõõtmise ajal muutub, mõjutab see tõsiselt mõõtmise täpsust. Mõnede meetmete rakendamist külma lõpptemperatuuri muutusest tingitud mõju kompenseerimiseks nimetatakse termopaari normaalseks külma otsa kompenseerimiseks. Spetsiaalne kompensatsioonitraat mõõtevahendiga ühendamiseks.
Termopaari külmaühenduse kompenseerimiseks on kaks arvutusmeetodit. Esimene on millivoldist temperatuurini: mõõtke külm lõpptemperatuur, teisendage see vastavaks millivolti väärtuseks, lisage see millivoldi väärtusele. ääriku termopaar ja teisendage see temperatuuriks. Teine kompensatsioon on temperatuurist millivoltideni: mõõdetakse tegelik temperatuur ja külm lõpptemperatuur, teisendatakse need vastavalt millivoltideks ja saadakse pärast lahutamist millivolte, st temperatuur.
