תוכניות הכללה ופיצוי של צמדים תרמיים

כידוע, הצמד התרמי מכיל שני צמתיםלכן, כדי למדוד בצורה נכונה ומדויקת את הטמפרטורה באחד (הראשון) מהצומתים, יש צורך לשמור את הצומת השני (השני) בטמפרטורה קבועה כלשהי, כך שה-EMF הנמדד יהיה פונקציה ברורה של הטמפרטורה של רק הצומת הראשון - צומת הכביש הראשי.

לכן, על מנת לשמור על תנאים במעגל המדידה התרמית, שבהם לא תיכלל ההשפעה הטפילית של EMF של השני ("מעבר קר"), יש צורך איכשהו לפצות את המתח עליו בכל רגע עבודה. . איך לעשות את זה? איך נביא את המעגל למצב כזה שמתח התרמי הנמדד ישתנה רק בהתאם לשינויים בטמפרטורה של הצומת הראשון, ללא קשר לטמפרטורה הנוכחית של השני?

כדי להשיג את התנאים הנכונים, אפשר לנקוט בטריק פשוט: הנח את הצומת השני (המקומות שבהם מחוברים החוטים של הצומת הראשון עם מכשיר המדידה) במיכל מי קרח - באמבט מלא מים עם קרח עדיין צף בו. לפיכך, בצומת השני אנו מקבלים טמפרטורת התכה כמעט קבועה של קרח.

לאחר מכן הוא יישאר, לנטר את המתח התרמי המתקבל כדי לחשב את הטמפרטורה של הצומת הראשון (הפועל), מכיוון שהצומת השני יהיה במצב ללא שינוי, המתח בו יהיה קבוע. המטרה תושג בסופו של דבר, השפעת "הצומת הקרה" תפוצה. אבל אם תעשה זאת, זה יתברר כמסורבל ולא נוח.

לרוב, עדיין משתמשים בצמדים תרמיים במכשירים ניידים ניידים, במכשירי מעבדה ניידים, כך שאופציה נוספת היא עדינה, אמבט מי קרח כמובן לא מתאים לנו.

ויש דרך כל כך שונה - השיטה לפצות את המתח מהטמפרטורה המשתנה של "צומת קר": לחבר בטור למעגל המדידה מקור של מתח נוסף, שה-EMF שלו יהיה בכיוון ובגודל ההפוך. תמיד יהיה שווה בדיוק ל-EMF של «הצומת הקרה».

אם ה-emf של "צומת קר" מנוטר באופן רציף על-ידי מדידת הטמפרטורה שלו בצורה שונה מהצמד התרמי, אזי ניתן ליישם מיידית פיצוי של emf שווה, ולהפחית את מתח החתך הטפילי הכולל של המעגל לאפס.

אבל איך אתה יכול למדוד ברציפות את טמפרטורת "צומת קר" כדי לקבל ערכי מתח רציפים לפיצוי אוטומטי?

מתאים לכך תרמיסטור אוֹ מדחום התנגדותמחובר לאלקטרוניקה סטנדרטית שתיצור אוטומטית מתח פיצוי בגודל הנדרש. ולמרות שצומת קר אינו בהכרח קר ממש, הטמפרטורה שלו בדרך כלל אינה קיצונית כמו צומת עובד, כך שאפילו תרמיסטור הוא בדרך כלל בסדר.

מודולי פיצוי אלקטרוניים מיוחדים עבור «טמפרטורות המסת קרח» זמינים עבור צמדים תרמיים שתפקידם לספק את המתח ההפוך בדיוק למעגל המדידה.

הערך של מתח הפיצוי ממודול כזה נשמר על ערך כזה שיפצה במדויק את הטמפרטורה של נקודות החיבור של הצמדים התרמיים המובילים למודול.

טמפרטורת נקודות החיבור (טרמינל) נמדדת באמצעות תרמיסטור או מדחום התנגדות והמתח הנדרש המדויק מוזן באופן אוטומטי בסדרה במעגל.

לקורא חסר ניסיון, זה עשוי להיראות כמו טרחה גדולה מדי בשביל פשוט להשתמש בצמד התרמי בצורה מדויקת. אולי זה יהיה יותר יעיל ואפילו יותר קל להשתמש מיד במדחום התנגדות או באותו תרמיסטור? לא, זה לא יותר פשוט ויעיל.

תרמיסטורים ומדחום התנגדות אינם חזקים מבחינה מכנית כמו צמדים תרמיים ויש להם גם טווח טמפרטורות הפעלה בטוח קטן. העובדה היא שלצמדים תרמיים יש מספר יתרונות, שניים מהם העיקריים: טווח טמפרטורות רחב מאוד (מ-250 מעלות צלזיוס עד +2500 מעלות צלזיוס) ומהירות תגובה גבוהה, שכיום אינה ניתנת להשגה על ידי תרמיסטורים או על ידי מדי חום התנגדות, ולא מחיישנים אחרים.סוגים באותו טווח מחירים.