Cặp nhiệt điện là một yếu tố đo nhiệt độ phổ biến. Nó có thể thay đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu gia nhiệt điện bằng cách đo nhiệt độ.
Nguyên tắc làm việc của cặp nhiệt điện là khi hai dây dẫn hoặc chất bán dẫn khác nhau a và b tạo thành một mạch và hai đầu của chúng được kết nối với nhau, miễn là nhiệt độ ở hai nút khác nhau, nhiệt độ ở một đầu liên quan đến vật liệu dây dẫn và nhiệt độ của hai tiếp điểm. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện, mạch bao gồm hai dây dẫn được gọi là cặp nhiệt điện. Hai dây dẫn này được gọi là cực nhiệt điện và lực điện động được tạo ra được gọi là lực điện giải nhiệt điện.
EMF nhiệt điện bao gồm hai phần. Một là EMF tiếp xúc của hai dây dẫn và cái còn lại là EMF chênh lệch nhiệt độ của một dây dẫn duy nhất. Độ lớn của EMF nhiệt điện trong vòng lặp nhiệt có liên quan đơn lẻ đến vật liệu dây dẫn và nhiệt độ của hai tiếp điểm, nhưng không phải với hình dạng và kích thước của Cảm biến cặp nhiệt điện . Khi hai vật liệu điện cực của cặp nhiệt điện được cố định, EMF nhiệt điện sẽ là nhiệt độ hai tiếp xúc T và T0.
Mối quan hệ này đã được sử dụng rộng rãi trong đo nhiệt độ thực tế. Do T0 đầu lạnh không đổi, EMF nhiệt điện được tạo ra bởi cảm biến cặp nhiệt chỉ thay đổi theo nhiệt độ của đầu nóng (đầu đo), nghĩa là, một EMF nhiệt điện nhất định tương ứng với nhiệt độ nhất định. Chúng ta có thể đạt được mục tiêu đo nhiệt độ chỉ bằng cách đo EMF nhiệt điện.
Nguyên tắc cơ bản của đo nhiệt độ cặp nhiệt điện là hai thành phần khác nhau của dây dẫn vật liệu tạo thành một mạch kín.
Khi có một gradient nhiệt độ ở cả hai đầu, sẽ có dòng điện đi qua mạch, và sau đó sẽ có lực điện động - lực điện giải nhiệt điện giữa hai đầu, đó là hiệu ứng được gọi là seebeck. Hai loại dây dẫn đồng nhất với các thành phần khác nhau là các cực nhiệt điện, loại có nhiệt độ cao hơn là đầu làm việc, loại có nhiệt độ thấp hơn là đầu tự do và đầu tự do thường ở nhiệt độ không đổi. Theo mối quan hệ chức năng giữa EMF nhiệt điện và nhiệt độ, bảng tốt nghiệp của cặp nhiệt điện được thực hiện. Bảng tốt nghiệp thu được khi nhiệt độ cuối tự do là 0 và các cặp nhiệt điện khác nhau có các bảng tốt nghiệp khác nhau.
Khi vật liệu kim loại thứ ba được kết nối với mạch cặp nhiệt điện, miễn là nhiệt độ của hai tiếp điểm của vật liệu là như nhau, tiềm năng nhiệt điện được tạo ra bởi cảm biến cặp nhiệt điện sẽ không thay đổi, nghĩa là nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi kim loại thứ ba trong mạch. Do đó, khi cặp nhiệt điện được sử dụng để đo nhiệt độ, nó có thể được kết nối với một dụng cụ đo và nhiệt độ của môi trường đo có thể được biết sau khi đo EMF nhiệt điện. Khi đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện, nhiệt độ của đầu lạnh (đầu đo là đầu nóng và đầu kết nối với mạch đo qua dây dẫn được gọi là đầu lạnh) được yêu cầu không thay đổi và điện thế của nó tỷ lệ thuận với nhiệt độ đo. Nếu nhiệt độ của đầu lạnh (môi trường) thay đổi trong quá trình đo, nó sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của phép đo. Thực hiện một số biện pháp để bù cho ảnh hưởng gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ cuối lạnh được gọi là bù cuối cùng bình thường của cặp nhiệt điện. Dây bù đặc biệt để kết nối với dụng cụ đo.
Có hai phương pháp tính toán bù giao tiếp lạnh cặp nhiệt. Đầu tiên là từ millivolt đến nhiệt độ: đo nhiệt độ cuối lạnh, chuyển đổi nó thành giá trị millivolt tương ứng, thêm nó vào giá trị millivolt của Cặp nhiệt độ mặt bích , và chuyển đổi nó sang nhiệt độ. Một khoản bồi thường khác là từ nhiệt độ đến millivolts: đo nhiệt độ thực tế và nhiệt độ cuối lạnh, chuyển đổi chúng thành millivols tương ứng, và sau đó nhận được milrivolt sau khi trừ, nghĩa là nhiệt độ.
