Principi de compensació de la unió de fred termopar

Quan es mesura la temperatura, la temperatura de l’extrem fred (l’extrem de mesura és l’extrem calent i l’extrem connectat al circuit de mesura a través del plom s’anomena extrem fred) del termopar ha de romandre inalterat, de manera que la mida del seu potencial termoelèctric és proporcional a la temperatura mesurada. Si la temperatura (ambient) de l'extrem fred canvia durant la mesura, afectarà greument la precisió de la mesura. Prendre certes mesures a l’extrem fred per compensar l’impacte causat pel canvi en la temperatura de l’extrem fred s’anomena compensació de l’extrem fred de la termopar.

La compensació de l’extrem fred de la termopar sol utilitzar un pont compost per una resistència tèrmica en sèrie a l’extrem fred. Els tres braços del pont són resistències estàndard i l’altre braç està compost per una resistència tèrmica (de coure). Quan la temperatura de l’extrem fred canvia (per exemple, augmenta), el potencial termoelèctric generat per la termopar també canviarà (disminuir), i en aquest moment la resistència de la resistència tèrmica del pont de la sèrie també canviarà i provocarà la tensió als dos extrems del pont per canviar (augmentar). Si els paràmetres estan ben seleccionats i el cablejat és correcte, la tensió generada pel pont és exactament igual a la quantitat per la qual el potencial termoelèctric canvia amb la temperatura i el voltatge total de sortida (potencial) de tot el circuit de mesurament de termopar només reflecteix realment el valor de temperatura mesurat. Aquest és el principi de la compensació del final fred del termopar. Principi de compensació de final de fred del termopar

Tot i això, les resistències tèrmiques no necessiten una compensació de final de fred, perquè l’anomenada “compensació de l’extrem fred” significa que el potencial termoelèctric de les termoparells es mesura amb 0 graus com a estàndard i no requereix una font d’excitació. L’instrument es troba a temperatura ambient, de manera que per a termoparells, no es mesura amb 0 graus com a estàndard, de manera que no és precís. Per tant, al circuit de l’instrument, generalment hi ha d’haver un circuit de compensació de final de fred.
Les resistències tèrmiques i els termoparells tenen diferents principis de mesura de la temperatura. Mesuren la temperatura en funció del principi que la seva resistència canvia amb la temperatura. Donem a la resistència del platí una excitació de corrent i llegim directament la tensió als dos extrems, cosa que gairebé no té res a veure amb la temperatura ambient de l’instrument. Si s’utilitza una mesura de quatre fils, la distància entre l’instrument i el sensor pot estar encara més lluny.

Tub de protecció de termopar

El tub de protecció del termopar és una màniga que protegeix el nucli de termopar.
1. El termopar (termopar) és un element de mesura de temperatura utilitzat habitualment en els instruments de mesurament de la temperatura. Mesura directament la temperatura i converteix el senyal de temperatura en un senyal potencial termoelèctric, que es converteix en la temperatura del medi mesurat mitjançant un instrument elèctric (instrument secundari).
2. L’aparició de diversos termoparells és sovint molt diferent a causa de les necessitats, però la seva estructura bàsica és aproximadament la mateixa. Normalment es componen de parts principals com els elèctrodes calents, els tubs de protecció de màniga aïllant i les caixes d’unió i s’utilitzen conjuntament amb cables de compensació i instruments de visualització, instruments de gravació i reguladors electrònics.

Hi ha molts tipus de transmissors en les aplicacions de mesurament de la temperatura. Els termoparells són un sensor de temperatura d'ús comú, que es pot utilitzar àmpliament en diversos camps de control de la temperatura de la producció industrial. En comparació amb RTD, termistor elèctric i circuit integrat de detecció de temperatura (IC), els sensors de termopar poden detectar un rang de temperatura més ampli i tenir un rendiment de cost més elevat. A més, la fermesa, la fiabilitat i el temps de resposta ràpida dels termoparells els fan adequats per a diversos entorns de treball. Per descomptat, els termoparells també tenen alguns defectes en la mesura de la temperatura, com la mala linealitat. Tot i que poden mesurar un rang de temperatura més ampli que la RTD i el sensor de temperatura, la seva linealitat es redueix molt. A més, el RTD i el sensor de temperatura poden proporcionar una sensibilitat i precisió més elevades i són opcions ideals per a sistemes precisos de mesurament de temperatura. Els nivells de senyal de termopar són molt baixos i sovint requereixen convertidors de dades d’amplificació o d’alta resolució per al processament. Si s’exclouen els problemes anteriors, el preu baix, la facilitat d’ús i l’ampli rang de temperatures de termoparells els fan àmpliament utilitzats.