עיקרון עבודה של חיישני טמפרטורה ושיקולי בחירה

כיצד עובדים חיישני צמד תרמי

כשיש שני מוליכים ומוליכים למחצה שונים A ו- B ליצירת לולאה, ושני הקצוות מחוברים זה לזה, כל עוד הטמפרטורות בשני הצמתים שונים, הטמפרטורה של קצה אחד היא T, שנקראת סוף עבודה או הקצה החם, והטמפרטורה של הקצה השני היא, המכונה הקצה החופשי או הקצה הקור, יש זרם בלולאה, כלומר כוח האלקטרומוטיבי הקיים בלולאה נקרא הכוח התרמו -אלקטרומוטי. תופעה זו של יצירת כוח אלקטרומוטיבי עקב הבדלי הטמפרטורה נקראת אפקט Seebeck. ישנן שתי אפקטים הקשורים ל- Seebeck: ראשית, כאשר זרם זורם בצומת של שני מוליכים שונים, חום נספג או משתחרר כאן (תלוי בכיוון הזרם), המכונה אפקט Peltier; שנית, כאשר זרם זורם דרך מוליך עם שיפוע טמפרטורה, המוליך סופג או משחרר חום (תלוי בכיוון הזרם ביחס לדרגת הטמפרטורה), המכונה אפקט תומסון. השילוב של שני מוליכים שונים או מוליכים למחצה נקרא צמד תרמי.

כיצד עובדים חיישנים התנגדות

ערך ההתנגדות של המוליך משתנה עם הטמפרטורה, וטמפרטורת האובייקט שיש למדוד מחושבת על ידי מדידת ערך ההתנגדות. החיישן שנוצר על ידי עיקרון זה הוא חיישן טמפרטורת ההתנגדות, המשמש בעיקר לטמפרטורה בטווח הטמפרטורה של -200-500 מעלות צלזיוס. מְדִידָה. מתכת טהורה היא חומר הייצור העיקרי של התנגדות תרמית, וחומר ההתנגדות התרמית צריך להיות בעל המאפיינים הבאים:

(1) מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות צריך להיות גדול ויציב, וצריך להיות קשר לינארי טוב בין ערך ההתנגדות לטמפרטורה.

(2) התנגדות גבוהה, יכולת חום קטנה ומהירות תגובה מהירה.

(3) לחומר יש לשחזור טוב ואומנות, והמחיר נמוך.

(4) התכונות הכימיות והפיזיקליות יציבות בטווח מדידת הטמפרטורה.

נכון לעכשיו, פלטינה ונחושת הם הנפוצים ביותר בענף, והופכו לטמפרטורה סטנדרטית המדידה עמידות תרמית.

שיקולים בבחירת חיישן טמפרטורה

1. האם לתנאים הסביבתיים של האובייקט הנמדד יש נזק לאלמנט המדידה בטמפרטורה.

2. האם יש לרשום, נבהל ולשליטה אוטומטית בטמפרטורת האובייקט שנמדד, והאם יש למדוד אותו ולהעביר אותו מרחוק. 3800 100

3. במקרה בו הטמפרטורה של האובייקט הנמדד משתנה עם הזמן, האם הפיגור של אלמנט המדידה בטמפרטורה יכול לעמוד בדרישות מדידת הטמפרטורה.

4. גודל ודיוק טווח מדידת הטמפרטורה.

5. האם גודל אלמנט מדידת הטמפרטורה מתאים.

6. המחיר מובטח והאם נוח לשימוש.

כיצד להימנע משגיאות

בעת התקנת חיישן הטמפרטורה והשימוש בו, יש להימנע מהשגיאות הבאות כדי להבטיח את אפקט המדידה הטוב ביותר.

1. שגיאות הנגרמות כתוצאה מהתקנה לא תקינה

לדוגמה, מיקום ההתקנה ועומק ההכנסה של הצמד התרמי לא יכולים לשקף את הטמפרטורה האמיתית של הכבשן. במילים אחרות, אין להתקין את הצמד התרמי קרוב מדי לדלת ולחימום, ועומק ההכנסה צריך להיות לפחות פי 8 עד 10 מקוטר צינור ההגנה.

2. שגיאת התנגדות תרמית

כאשר הטמפרטורה גבוהה, אם יש שכבה של אפר פחם על צינור המגן ואבק מחובר אליו, ההתנגדות התרמית תגדל ותפריע להולכת החום. בשלב זה, ערך אינדיקציה לטמפרטורה נמוך מהערך האמיתי של הטמפרטורה הנמדדת. לפיכך, יש לשמור על החלק החיצוני של צינור ההגנה על הצמד התרמי כדי להפחית את השגיאות.

3. שגיאות הנגרמות על ידי בידוד לקוי

אם הצמד התרמי מבודד, יותר מדי לכלוך או סיגים מלח על צינור ההגנה ולוח ציור החוט יוביל לבידוד לקוי בין הצמד התרמי לקיר הכבשן, שהוא חמור יותר בטמפרטורה גבוהה, מה שלא רק יגרום לאובדן של פוטנציאל תרמו -אלקטרוני אך גם מציג הפרעות. השגיאה הנגרמת על ידי זה יכולה לפעמים להגיע לבאידו.

4. שגיאות שהוצגו על ידי אינרציה תרמית

השפעה זו בולטת במיוחד בעת ביצוע מדידות מהירות מכיוון שהאינרציה התרמית של הצמד התרמי גורמת לערך המצוין של המטר לפיגור מאחורי השינוי בטמפרטורה שנמדדת. לפיכך, יש להשתמש בצמד תרמי עם אלקטרודה תרמית דקה יותר וקוטר קטן יותר של צינור ההגנה ככל האפשר. כאשר סביבת מדידת הטמפרטורה מאפשרת, ניתן אפילו להסיר את צינור המגן. בשל פיגור המדידה, משרעת תנודת הטמפרטורה שהתגלתה על ידי הצמד התרמי קטנה יותר מזו של תנודת טמפרטורת הכבשן. ככל שפיגור המדידה גדול יותר, כך המשרעת של תנודות הצמד התרמי קטנות יותר וככל שההבדל גדול יותר מטמפרטורת הכבשן בפועל.