Termocuplul este un element comun de măsurare a temperaturii. Poate schimba semnalul de temperatură în semnal de încălzire electrică prin măsurarea temperaturii.
Principiul de funcționare al termocuplului este că, atunci când doi conductori sau semiconductori A și B diferiți formează un circuit și cele două capete ale lor sunt conectate unul la celălalt, atâta timp cât temperatura la cele două noduri este diferită, temperatura la un capăt este t, care se numește capătul de lucru sau capătul fierbinte, iar temperatura la celălalt capăt este t0, cunoscut sub numele de capătul liber, cunoscut și sub numele de capăt de referință sau forța rece, care va genera o direcție și dimensiunea buclei electrice. materialul conductorului și temperatura celor două contacte. Acest fenomen se numește efect termoelectric, circuitul compus din doi conductori este așa-numitul termocuplu. Acești doi conductori se numesc pol termoelectric, iar forța electromotoare generată se numește forță electromotoare termoelectrică.
EMF termoelectric este format din două părți. Unul este EMF de contact a doi conductori, iar celălalt este diferența de temperatură EMF a unui singur conductor. Mărimea EMF termoelectrică în bucla de termocuplu este legată individual de materialul conductor și de temperatura celor două contacte, dar nu de forma și dimensiunea senzor termocuplu . Când cele două materiale electrozi ale termocuplului sunt fixate, EMF termoelectric va fi temperatura cu două contacte T și t0.
Această relație a fost utilizată pe scară largă în măsurarea practică a temperaturii. Deoarece capătul rece t0 este constant, EMF termoelectric produs de senzorul de termocuplu se modifică numai cu temperatura capătului fierbinte (capătul de măsurare), adică un anumit EMF termoelectric corespunde unei anumite temperaturi. Putem atinge obiectivul măsurării temperaturii doar prin măsurarea EMF termoelectrică.
Principiul de bază al măsurării temperaturii termocuplului este că două componente diferite ale conductorilor materialelor formează un circuit închis.
Când există un gradient de temperatură la ambele capete, va fi curent care trece prin circuit și apoi va exista forță electromotoare - forță electromotoare termoelectrică între cele două capete, care este așa-numitul efect Seebeck. Două tipuri de conductori omogene cu componente diferite sunt polii termoelectrici, cel cu temperatură mai mare este capătul de lucru, cel cu temperatură mai scăzută este capătul liber, iar capătul liber este de obicei la o temperatură constantă. În funcție de relația de funcție dintre EMF termoelectric și temperatură, se realizează tabelul de gradare al termocuplului. Tabelul de gradare este obținut atunci când temperatura la capătul liber este de 0 ℃, iar termocuplurile diferite au tabele de gradare diferite.
Când cel de-al treilea material metalic este conectat la circuitul termocuplului, atâta timp cât temperatura a două contacte ale materialului este aceeași, potențialul termoelectric generat de senzorul de termocuplu va rămâne neschimbat, adică nu va fi afectat de al treilea metal din circuit. Prin urmare, atunci când termocuplul este utilizat pentru măsurarea temperaturii, acesta poate fi conectat la un instrument de măsurare, iar temperatura mediului măsurat poate fi cunoscută după măsurarea EMF termoelectrică. Când se măsoară temperatura unui termocuplu, temperatura capătului său rece (capătul de măsurare este capătul fierbinte, iar capătul conectat la circuitul de măsurare prin firul de plumb se numește capătul rece) trebuie să rămână neschimbată, iar potențialul său termic este proporțional cu temperatura măsurată. Dacă temperatura capătului rece (mediu) se modifică în timpul măsurării, aceasta va afecta grav precizia măsurării. Luarea unor măsuri pentru a compensa influența cauzată de modificarea temperaturii la capătul rece se numește compensare normală la capătul rece a termocuplului. Sârmă de compensare specială pentru conectarea la instrumentul de măsură.
Există două metode de calcul pentru compensarea joncțiunii la rece a termocuplului. Prima este de la milivolt la temperatură: măsurați temperatura finală rece, convertiți-o la valoarea corespunzătoare în milivolt, adăugați-o la valoarea în milivolt a flanșează termocuplul și transformă-l la temperatură. O altă compensare este de la temperatură la milivolți: măsurați temperatura reală și temperatura finală rece, convertiți-le în milivolți și apoi obțineți milivolți după scădere, adică temperatura.
