Com triar termoparells i resistències tèrmiques

Primer, deixeu -me presentar la termocopa. El termopar és el dispositiu de temperatura més utilitzat en la mesura de la temperatura. Les seves característiques principals són un ampli rang de mesurament, un rendiment relativament estable, una estructura senzilla, una bona resposta dinàmica i la capacitat de convertir el model de temperatura en transmissió remota universal 4-20 MA Senyal elèctric mitjançant transmissor de temperatura, que és convenient per al control automàtic i el control centralitzat.
El principi de mesura de la temperatura del termopar es basa en l'efecte termoelèctric. Quan dos conductors o semiconductors diferents estan connectats a un bucle tancat, quan la temperatura a les dues juntes és diferent, es generarà un potencial termoelèctric al bucle. Aquest fenomen s’anomena efecte termoelèctric, també conegut com a efecte Seebeck.
El potencial termoelèctric generat al bucle tancat consisteix en dos potencials: potencial termoelèctric i potencial de contacte. El potencial termoelèctric fa referència al potencial generat pels dos extrems del mateix conductor a causa de diferents temperatures. Diferents conductors tenen diferents densitats d’electrons, de manera que el potencial que generen també és diferent. Com el seu nom indica, el potencial de contacte fa referència al potencial format quan dos conductors diferents estan en contacte per les seves diferents densitats d’electrons. Quan arriben a un cert saldo, es genera una certa difusió d’electrons. La mida del potencial de contacte depèn de les propietats del material dels dos conductors diferents i de la temperatura dels seus punts de contacte.
Actualment, els termoparells utilitzats internacionalment tenen una especificació estàndard. La normativa internacional estipula que els termoparells es divideixen en 11 divisions diferents, a saber, J, K, T, E, N, R, S, B, G, C i D. La temperatura més baixa es pot mesurar a menys de 270 graus centígrads i el més alt pot arribar a 1800 graus centígrads. Entre ells, R, S, B, G, C i D pertanyen a metalls preciosos, de manera que també s’anomenen termoparells de metalls preciosos, i els restants s’anomenen termoparells metàl·lics barats.
Hi ha dues estructures comunes de termoparells, tipus de muntatge i tipus blindat. Els termoparells de tipus de muntatge es componen generalment de termoparells, tubs aïllants, mànigues de protecció i caixes d'unió, mentre que els termoparells blindats són una combinació sòlida de cables de termopar, materials aïllants i mànigues de protecció metàl·lica muntades i estirades.
Tanmateix, el senyal elèctric de la termopar requereix un filferro especial per transmetre, que anomenem fils de compensació de termopar. Diferents termoparells requereixen diferents cables de compensació, la funció principal de la qual és connectar -se amb la termopar i mantenir l'extrem de referència del termopar (conegut comunament com a extrem fred a la Xina) lluny de la zona de mesurament de la temperatura, de manera que la temperatura de l'extrem de referència sigui estable. Els cables de compensació es divideixen en tipus de compensació i tipus d'extensió. La composició química del fil d'extensió és la mateixa que la del termopar compensat, però a la pràctica, el fil d'extensió no està necessàriament fabricat amb el mateix metall que el termopar. Generalment es substitueix per un fil amb el mateix potencial termoelèctric que el termopar.
La connexió entre el fil de compensació i la termopar és senzilla i clara i es pot connectar amb un connector de termopar professional. La majoria dels cables generals de compensació són d’aliatge de níquel de coure.

A continuació, introduïm resistències tèrmiques. Tot i que les resistències tèrmiques s’utilitzen àmpliament a la indústria, la seva aplicació es limita a un cert punt a causa del seu rang de mesurament de la temperatura. El principi de mesura de la temperatura de les resistències tèrmiques es basa en la característica que el valor de resistència d’un conductor o semiconductor canvia amb la temperatura.

Té molts avantatges i també pot transmetre senyals elèctrics de forma remota, amb alta sensibilitat, forta estabilitat, bona intercanvi i precisió, però requereix excitació de potència i no pot mesurar els canvis de temperatura de manera instantània.
Les resistències tèrmiques industrials generalment utilitzen PT100, PT10, CU50, CU100 i també hi ha PT1000 i PT200 emergents.

El rang de mesurament de la temperatura de resistències tèrmiques de platí és generalment menys de 200 a 800 graus centígrads, i la de les resistències de coure és generalment menys de 40 a 140 graus centígrads. En general, el preu unitari de les resistències tèrmiques acabades és més car que el dels termoparells, i la seva estabilitat a llarg termini no és tan bona com la de les termoparells.