Схемы включения и компенсации.

Способы измерения или стабилизации холодного спая называются компенсацией холодного спая. Один из способов – самый старый – это помещать холодный спай в нулевую температуру – тающий лёд.

Другой способ: ставят дополнительный датчик температуры рядом с холодным спаем, измеряют температуру и вводят компенсацию к холодному спаю.

На рис. 2.14. представлена схема включения и компенсации. В зоне холодного спая предполагается, что температурный градиент равен нулю. Дополнительной ЭДС термопары не возникает.

Rk – элемент температурной компенсации. Это может быть любым датчиком температуры. (например, полупроводниковый или металлический терморезистор, интегральный цифровой датчик температуры и т. д.)

Термокомпенсация холодного спая может осуществляться как аналоговым способом, так и цифровым.

С помощью электрической схемы, содержащая термочувствительный компенсационный элемент. Формирует напряжение, которое складываясь с ЭДС термопары, компенсирует смещение, возникшее из-за различия температуры холодного спая от температуры начала градуировочной характеристики (t˚ = 0˚C ).

2 способ. Цифровой.

ЭДС термопары и температуру холодного спая измеряют независимо и вводят в вычислитель. Далее по градуировочной характеристике вычисляют температуру на объекте.

Если использовать линеаризованную характеристику, то температуру объекта можно вычислить следующим образом:

Е – ЭДС, снятая непосредственно с термопары

Ескор – в случае линеаризованной характеристики

Здесь Eкомп – ЭДС компенсации, К- термоэлектрический коэффициент.

Приводим E к началу градуировочной характеристики (Eскорр), а затем получаем температуру горячего спая Тг.с.:

Цифровой способ позволяет учитывать нелинейность коэффициента, и повышать таким образом точность измерения.

o Часто встречающиеся типы термопар:

o Медь – константан (металлы А и В);

o Хромель – алюмель;

o Хромель – копель (наиболее распространенный ) и др.

Выбор металлов стандартных термопар осуществляется исходя из следующих факторов:

§ величина термоэлектрического коэффициента;

§ линейность характеристики;

§ химическая стойкость к воздействию окружающей среды;

§ температурный диапазон применения.