เครื่องมือวัดประเภทเทอร์โมคัปเปิลหลักการทำงาน

ก่อนที่เราจะแนะนำคุณเกี่ยวกับ เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิล ในรายละเอียด. ก่อนอื่นเราควรทราบความหมายของเทอร์โมคัปเปิล โดยทั่วไปเทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่ต่างกันสัมผัสกัน

ส่วนแรกเรียกว่าองค์ประกอบเครื่องทำความร้อนเพราะเมื่อกระแสจะไหลผ่านสิ่งนี้จะเกิดความร้อนและอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นที่ทางแยก ที่ทางแยกนี้แรงเคลื่อนไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นซึ่งประมาณสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิของจุดแยกร้อนและเย็น
แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ผลิตคือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งเป็นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับรูตหมายถึงค่ากำลังสองของกระแสไฟฟ้า เครื่องมือขดลวดเคลื่อนที่แม่เหล็กถาวรเชื่อมต่อกับส่วนที่สองเพื่ออ่านกระแสผ่านเครื่องทำความร้อน คำถามหนึ่งจะต้องเกิดขึ้นในใจของเราว่าทำไมเราจึงใช้เพียงเครื่องมือขดลวดแม่เหล็กถาวร คำตอบสำหรับคำถามนี้ง่ายมากเนื่องจากเครื่องมือ PMMC นั้นมีความแม่นยำและความไวต่อการวัดค่า DC มากขึ้น

คน เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิล จ้างเทอร์โมคัปเปิลในการก่อสร้าง เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิล สามารถใช้สำหรับทั้งแอปพลิเคชัน ac และ DC เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิลมีความแม่นยำในการวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่สูงมาก
ทีนี้เราจะมาดูกันว่าความแตกต่างของอุณหภูมินั้นเกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์ในการสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ทางแยกในเครื่องมือวัดอุณหภูมิ ขอให้เราพิจารณาอุณหภูมิขององค์ประกอบเครื่องทำความร้อนเป็น T_เป็ และอุณหภูมิของโลหะเย็นเป็น T_ข.

ขณะนี้พบว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่สร้างขึ้นที่ทางแยกนั้นสัมพันธ์กับความแตกต่างของอุณหภูมิดังนี้

โดยที่ a และ b เป็นค่าคงที่ซึ่งค่าขึ้นอยู่กับประเภทของโลหะที่เราใช้ สมการข้างต้นแสดงถึงฟังก์ชั่นพาราโบลา

ค่าโดยประมาณของ a อยู่ระหว่าง 40 ถึง 50ไมโครโวลต์หรือมากกว่าต่อองศาเซลเซียสการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและมูลค่าของค่าคงที่ b มีขนาดเล็กมากและสามารถถูกทอดทิ้งถ้าสนามช่องว่างอากาศของขดลวดเคลื่อนที่แม่เหล็กถาวรเป็นชุด ดังนั้นเราสามารถประมาณความสัมพันธ์ของแรงดันไฟฟ้าที่อุณหภูมิเหนือกว่าเป็น e = a_เป็ - ต_ข) ตรงนี้เราสมมุติว่า b = 0 กระแสที่ไหลผ่านขดลวดฮีตเตอร์จะสร้างความร้อนเหมือนผม²R โดยที่ฉันคือรูตหมายถึงค่ากำลังสองของปัจจุบันถ้าเราสมมติว่าอุณหภูมิของชุมทางเย็นถูกเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิห้องแล้วการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของจุดแยกร้อนจะเท่ากับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่ทางแยก ดังนั้นเราสามารถเขียน (Ta-Tb) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับฉัน²R หรือเราสามารถพูดได้ (ต_เป็ - ต_ข) = kI²R. ตอนนี้มุมโก่งของเครื่องมือม้วนเคลื่อนไหวเท่ากับ; x = Ke หรือ x = K [a (T_เป็ - ต_ข)] ดังนั้นเราสามารถเขียน k.K.a.I²R = k₁ผม²ที่ k₁ คงที่บ้าง จากสมการข้างต้นเราเห็นว่าเครื่องมือนี้แสดงการตอบสนองกำลังสอง

การสร้างเครื่องมือวัดชนิดเทอร์โมคัปเปิล

ตอนนี้เรามาดูการก่อสร้างเครื่องมือวัดชนิดเทอร์โมคับเปิล เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิลที่พูดกว้าง ๆ ประกอบด้วยสองส่วนหลักซึ่งเขียนไว้ด้านล่าง:
(a) องค์ประกอบของเทอร์โมไฟฟ้า: เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยองค์ประกอบของเทอร์โมอิเล็คทรอนิคส์ซึ่งมีสี่ประเภท:

1. ประเภทการติดต่อ: มันมีฮีตเตอร์แยกต่างหากซึ่งแสดงในแผนภาพ
</ li>

การกระทำของเครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิลสามารถอธิบายได้สั้น ๆ ดังนี้

• ที่ทางแยกพลังงานไฟฟ้ากำลังถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนในองค์ประกอบเครื่องทำความร้อน ส่วนหนึ่งของความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังทางแยกร้อนในขณะที่พลังงานความร้อนส่วนใหญ่กระจายไป
• พลังงานความร้อนที่ถูกถ่ายโอนไปยังความร้อนทางแยกจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าอีกครั้งเนื่องจากเอฟเฟกต์ Seebeck พลังงานไฟฟ้าเพียงส่วนเดียวเท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นพลังงานกลซึ่งใช้ในการสร้างแรงบิดการเบี่ยงเบน ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบอยู่ในระดับต่ำเครื่องมือนี้จึงใช้พลังงานสูง ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดของเครื่องมือ DC ที่มีความแม่นยำสูงและละเอียดอ่อน
</ li>
2. ประเภทที่ไม่ติดต่อ:
   ในประเภทที่ไม่มีการสัมผัสมีฉนวนกันความร้อนระหว่างองค์ประกอบความร้อนและเทอร์โมคัปเปิลนั่นคือไม่มีการสัมผัสกันระหว่างสองอย่างโดยตรง เนื่องจากเครื่องมือเหล่านี้ไม่ไวต่อการสัมผัสมากนัก
3. สูญญากาศเทอร์โมองค์ประกอบ:
   เครื่องมือประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดกระแสไฟฟ้าที่ความถี่สูงมากของการสั่ง 100 เมกะเฮิร์ตซ์หรือมากกว่านั้นเครื่องมือเหล่านี้รักษาความแม่นยำแม้ที่ความถี่สูง
4. ประเภทสะพาน:
   สะพานเหล่านี้ผลิตขึ้นตามการจัดอันดับ AC โดยปกติจะมีตั้งแต่ 100 mili amperes ถึง 1 amperes ในเทอร์โมคัปเปิลสองตัวนี้เชื่อมต่อกับแบบสะพานซึ่งแสดงในรูปที่แสดงด้านล่าง:
   
   ไม่มีความต้องการขององค์ประกอบความร้อนกระแสไฟฟ้าที่ผ่านเทอร์โมคัปเปิ้ลจะเพิ่มอุณหภูมิซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับ I²การสูญเสีย R สะพานทำงานบนสภาพที่สมดุลซึ่งจะไม่มีกระแสอยู่ในแขน ab มิเตอร์ที่เชื่อมต่อจะแสดงความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างทางแยก a และ b

ข้อดีของเครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิล

ต่อไปนี้คือ ข้อดีของเครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิล,

1. เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิลอย่างแม่นยำหมายถึงค่าเฉลี่ยรากที่สองของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงรูปแบบของคลื่น มีเทอร์โมคัปเปิลหลากหลายประเภทให้เลือกใช้ในท้องตลาด
2. เครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิลให้การอ่านที่แม่นยำแม้ในความถี่สูงดังนั้นเครื่องมือประเภทนี้จึงปราศจากข้อผิดพลาดด้านความถี่
3. การวัดปริมาณภายใต้เครื่องมือเหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กหลงทาง
4. เครื่องมือเหล่านี้มีความไวสูง
5. มักใช้สำหรับวัดค่ากระแสต่ำประเภทของการจัดเรียงนั้นถูกใช้เช่น 0.5 Amperes ถึง 20 Amperes ในขณะที่การวัดค่าสูงขึ้นขององค์ประกอบฮีตเตอร์ปัจจุบันจำเป็นต้องรักษา

ข้อเสียของเครื่องมือประเภทเทอร์โมคัปเปิล

แทนที่จะได้เปรียบหลายอย่างเครื่องมือประเภทนี้มีข้อเสียเพียงอย่างเดียว
เกินกำลังการผลิตของ ประเภทของเทอร์โมคัปเปิล มีขนาดเล็กแม้กระทั่งฟิวส์ไม่สามารถใช้ลวดความร้อนได้เนื่องจากลวดความร้อนอาจจะไหม้ก่อนที่ฟิวส์จะระเบิด