熱電対の組み込みと補償のスキーム

知られているように、 熱電対には 2 つの接点が含まれていますしたがって、接合部の 1 つ (1 つ目) の温度を正しく正確に測定するには、測定された EMF が温度のみの明確な関数となるように、もう 1 つ (2 つ目) の接合点を一定の温度に保つ必要があります。最初のジャンクション、つまり主要な実用的な交差点です。

したがって、2 番目の EMF (「低温遷移」) の寄生影響が排除される熱測定回路の条件を維持するには、動作時間ごとに回路上の電圧を何らかの方法で補償する必要があります。 。どうやってするの？ 2 番目の接合部の現在の温度に関係なく、測定された熱電対の電圧が最初の接合部の温度の変化にのみ依存して変化するような状態に回路をするにはどうすればよいでしょうか?

適切な条件を達成するには、簡単なトリックに頼ることができます。2 番目の接合部 (測定装置との最初の接合部のワイヤが接続されている場所) を氷水の入った容器に入れます。氷を入れた水で満たされた浴槽に入れます。まだその中に浮かんでいます。したがって、2 番目の接合点では、実質的に一定の氷の融解温度が得られます。

その後、結果として得られる熱電対の電圧を監視して、最初の（動作中の）接点の温度を計算します。2 番目の接点は状態が変化しないため、その電圧は一定になります。最終的には目標が達成され、「冷接点」の影響は相殺されます。しかし、これを実行すると、面倒で不便になることがわかります。

ほとんどの場合、熱電対は依然としてモバイルポータブルデバイスやポータブル実験室機器で使用されているため、別のオプションは穏やかですが、もちろん氷水バスは私たちには適していません。

そして、非常に異なる方法があります - 「冷接点」の変化する温度から電圧を補償する方法です。追加の電圧源を測定回路に直列に接続し、そのEMFの方向と大きさが反対になります。は常に«冷接点»のEMFと正確に等しくなります。

熱電対とは異なる方法で温度を測定することで「冷接点」の起電力を継続的に監視する場合、等しい補償起電力を即座に適用して、回路の総寄生断面積電圧をゼロに下げることができます。

しかし、「冷接点」温度を継続的に測定して、自動補償のための連続的な電圧値を取得するにはどうすればよいでしょうか?

これに適しています サーミスター また 測温抵抗体必要な大きさの補償電圧を自動的に生成する標準電子機器に接続されます。また、冷接点は必ずしも文字通り冷たいわけではありませんが、その温度は通常、動作接点ほど極端ではないため、サーミスターでも通常は問題ありません。

測定回路に正反対の電圧を供給する熱電対には、「氷の融解温度」用の特別な電子補償モジュールが用意されています。

このようなモジュールからの補償電圧の値は、モジュールにつながる熱電対の接続点の温度を正確に補償するような値に維持される。

接続点 (端子) の温度はサーミスターまたは測温抵抗体で測定され、必要な正確な電圧が回路に直列に自動的に供給されます。

経験の浅い読者にとって、これは熱電対を正確に使用するためだけに非常に面倒に思えるかもしれません。おそらく、抵抗温度計または同じサーミスターをすぐに使用する方がより便利で簡単なのではないでしょうか?いいえ、これ以上に単純で便利なわけではありません。

サーミスタと測温抵抗体は熱電対ほど機械的に堅牢ではなく、安全な動作温度範囲も狭いです。実際、熱電対には多くの利点があり、そのうちの 2 つが主な利点です。非常に広い温度範囲 (-250 °C ～ +2500 °C) と、今日ではサーミスタやサーミスタでは達成できない高い応答速度です。抵抗温度計や他のセンサーによるものではありません。同じ価格帯のタイプです。