Termočlánok je bežný prvok na meranie teploty. Môže zmeniť teplotný signál na elektrický vykurovací signál meraním teploty.
Princíp činnosti termočlánku spočíva v tom, že keď dva rôzne vodiče alebo polovodiče A a B tvoria obvod a ich dva konce sú navzájom spojené, pokiaľ je teplota v dvoch uzloch rozdielna, teplota na jednom konci je t, čo sa nazýva pracovný koniec alebo horúci koniec, a teplota na druhom konci je t0, známy ako voľný koniec, ktorý je tiež známy ako referenčný koniec, referenčný koniec alebo generuje studená sila. na materiál vodiča a teplotu dvoch kontaktov. Tento jav sa nazýva termoelektrický jav, obvod zložený z dvoch vodičov je takzvaný termočlánok. Tieto dva vodiče sa nazývajú termoelektrické póly a generovaná elektromotorická sila sa nazýva termoelektrická elektromotorická sila.
Termoelektrické EMF sa skladá z dvoch častí. Jedným je kontaktné EMF dvoch vodičov a druhým je teplotný rozdiel EMF jedného vodiča. Veľkosť termoelektrického EMF v slučke termočlánku závisí len od materiálu vodiča a teploty dvoch kontaktov, ale nie od tvaru a veľkosti termočlánkový snímač . Keď sú dva elektródové materiály termočlánku fixované, termoelektrickým EMF bude dvojkontaktná teplota T a t0.
Tento vzťah je široko používaný v praktickom meraní teploty. Pretože studený koniec t0 je konštantný, termoelektrické EMF produkované snímačom termočlánku sa mení iba s teplotou horúceho konca (meracieho konca), to znamená, že určité termoelektrické EMF zodpovedá určitej teplote. Cieľ merania teploty môžeme dosiahnuť len meraním termoelektrického EMF.
Základným princípom merania teploty termočlánkom je, že dve rôzne zložky materiálových vodičov tvoria uzavretý okruh.
Keď je na oboch koncoch teplotný gradient, obvodom bude prechádzať prúd a potom bude medzi oboma koncami pôsobiť elektromotorická sila – termoelektrická elektromotorická sila, čo je takzvaný Seebeckov efekt. Dva druhy homogénnych vodičov s rôznymi komponentmi sú termoelektrické póly, jeden s vyššou teplotou je pracovný koniec, ten s nižšou teplotou je voľný koniec a voľný koniec má zvyčajne konštantnú teplotu. Podľa funkčného vzťahu medzi termoelektrickým EMF a teplotou sa vytvorí stupnica termočlánku. Odstupňovacia tabuľka sa získa, keď je teplota voľného konca 0 ℃ a rôzne termočlánky majú rôzne odstupňovacie tabuľky.
Keď je tretí kovový materiál pripojený k obvodu termočlánku, pokiaľ je teplota dvoch kontaktov materiálu rovnaká, termoelektrický potenciál generovaný snímačom termočlánku zostane nezmenený, to znamená, že nebude ovplyvnený tretím kovom v obvode. Preto, keď sa termočlánok používa na meranie teploty, môže byť pripojený k meraciemu prístroju a teplota meraného média môže byť známa po zmeraní termoelektrického EMF. Pri meraní teploty termočlánku sa vyžaduje, aby teplota jeho studeného konca (meraný koniec je horúci koniec a koniec spojený s meracím obvodom cez prívodný vodič sa nazýval studený koniec) zostala nezmenená a jeho tepelný potenciál je úmerný nameranej teplote. Ak sa počas merania zmení teplota studeného konca (okolia), vážne to ovplyvní presnosť merania. Prijatie niektorých opatrení na kompenzáciu vplyvu spôsobeného zmenou teploty studeného konca sa nazýva normálna kompenzácia studeného konca termočlánku. Špeciálny kompenzačný drôt pre spojenie s meracím prístrojom.
Existujú dva spôsoby výpočtu kompenzácie termočlánkového studeného konca. Prvá je od milivoltu k teplote: zmerajte teplotu studeného konca, preveďte ju na zodpovedajúcu hodnotu milivoltov, pridajte ju k hodnote milivoltov prírubový termočlánok a preveďte ho na teplotu. Ďalšia kompenzácia je z teploty na milivolty: zmerajte skutočnú teplotu a teplotu na studenom konci, premeňte ich na milivolty a potom získajte milivolty po odčítaní, teda teplotu.
