ترموکوپل یک عنصر اندازه گیری درجه حرارت رایج است. با اندازه گیری دما می تواند سیگنال دما را به سیگنال گرمایش الکتریکی تغییر دهد.
اصل کار ترموکوپل این است که وقتی دو هادی مختلف یا نیمه هادی A و B یک مدار را تشکیل می دهند و دو انتهای آنها به یکدیگر متصل می شوند ، تا زمانی که درجه حرارت در دو گره متفاوت باشد ، درجه حرارت در یک انتها T است ، که به آن انتهای کار یا انتهای گرم گفته می شود ، و درجه حرارت دیگر T0 است ، معروف به انتهای آزاد ، که همچنین به عنوان Elective معروف است. به ماده هادی و دمای دو مخاطب. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود ، مدار متشکل از دو هادی به اصطلاح ترموکوپل است. به این دو هادی قطب ترموالکتریک گفته می شود و نیروی الکتروموتوری تولید شده به نیروی الکتروموتوری ترموالکتریک گفته می شود.
EMF ترموالکتریک از دو قسمت تشکیل شده است. یکی تماس EMF از دو هادی و دیگری اختلاف دما EMF یک هادی واحد است. بزرگی EMF ترموالکتریک در حلقه ترموکوپل به طور جداگانه مربوط به مواد هادی و دمای دو مخاطب است ، اما نه به شکل و اندازه آن سنسور ترموکوپل . هنگامی که دو ماده الکترود ترموکوپل ثابت شوند ، EMF ترموالکتریک دمای دو تماس T و T0 خواهد بود.
این رابطه به طور گسترده ای در اندازه گیری دمای عملی مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که انتهای سرد T0 ثابت است ، EMF ترموالکتریک تولید شده توسط سنسور ترموکوپل فقط با دمای انتهای گرم (انتهای اندازه گیری) تغییر می کند ، یعنی یک EMF ترموالکتریک خاص با دمای خاصی مطابقت دارد. ما فقط با اندازه گیری EMF ترموالکتریک می توانیم به هدف اندازه گیری دما برسیم.
اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو مؤلفه مختلف هادی مواد یک مدار بسته را تشکیل می دهند.
هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود داشته باشد ، جریان از مدار عبور می کند ، و سپس نیروی الکتروموتوری - نیروی الکتروموتوری ترموالکتریک بین دو انتهای وجود خواهد داشت ، که به اصطلاح اثر Seebeck است. دو نوع هادی های همگن با اجزای مختلف قطب های ترموالکتریک هستند ، یکی با دمای بالاتر ، انتهای کار ، یکی با دمای پایین تر انتهای آزاد است و انتهای آزاد معمولاً در دمای ثابت قرار دارد. با توجه به رابطه عملکرد بین EMF ترموالکتریک و دما ، جدول فارغ التحصیلی ترموکوپل انجام می شود. جدول فارغ التحصیلی زمانی بدست می آید که دمای انتهای آزاد 0 باشد ، و ترموکوپل های مختلف دارای جداول فارغ التحصیلی متفاوت هستند.
هنگامی که ماده فلزی سوم به مدار ترموکوپل وصل شود ، تا زمانی که دمای دو مخاطب ماده یکسان باشد ، پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط سنسور ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند ، یعنی تحت تأثیر فلز سوم در مدار قرار نمی گیرد. بنابراین ، هنگامی که از ترموکوپل برای اندازه گیری دما استفاده می شود ، می توان آن را به یک ابزار اندازه گیری وصل کرد و دمای محیط اندازه گیری شده را می توان پس از اندازه گیری EMF ترموالکتریک شناخته شد. هنگام اندازه گیری دمای یک ترموکوپل ، دمای انتهای سرد آن (انتهای اندازه گیری انتهای گرم است و انتهای آن با مدار اندازه گیری از طریق سیم سرب به نام انتهای سرد نامیده می شود) لازم است بدون تغییر باقی بماند ، و پتانسیل حرارتی آن متناسب با دمای اندازه گیری شده است. اگر دمای انتهای سرما (محیط) در طول اندازه گیری تغییر کند ، به طور جدی بر صحت اندازه گیری تأثیر می گذارد. انجام برخی اقدامات برای جبران نفوذ ناشی از تغییر دمای پایان سرما ، جبران خسارت طبیعی سرد ترموکوپل نامیده می شود. سیم جبران کننده ویژه برای اتصال با ابزار اندازه گیری.
دو روش محاسبه جبران اتصالات سرد ترموکوپل وجود دارد. اول از Millivolt به دما است: دمای انتهای سرما را اندازه گیری کنید ، آن را به مقدار millivolt مربوطه تبدیل کنید ، آن را به مقدار millivolt از اضافه کنید ترموکوپل فلنگ ، و آن را به دما تبدیل کنید. جبران خسارت دیگر از دما تا میلی ولت ها است: دمای واقعی و دمای انتهای سرما را اندازه گیری کنید ، آنها را به ترتیب به میلیولها تبدیل کنید ، و سپس بعد از تفریق ، یعنی دما دریافت کنید.
