Измерения с помощью датчиков, преобразователей, сенсоров
Измерение температуры с помощью термопары изготовленной в домашних условиях

   В статье рассказано об измерении температуры с помощью термопары изготовленной своими руками, но приведенная информация полезна и для понимания работы термопар изготавливаемых промышленностью серийно.
   Если нужна точность измерения температуры на уровне 0,5 К (может быть выше, погрешность зависит и от возможностей измерительного прибора V), то необходимо изготовлять и использовать дифференциальную термопару (см. рис.1а). m1, m2 - металл 1 и 2 проволоки термопары соответственно.


    Преобразователи, датчики, сенсоры - Информационный портал  © 2011 - 2017                          Использование материалов сайта возможно при размещении активной ссылки 
Градуировки  термопары (градуировочные таблицы)
Для условия, когда свободный конец(спай) термопары находится при нуле градусов Цельсия. Температура приведена в °с, ЭДС (напряжение) в мВ.
хромель - алюмель
от  -270 °с   до  1370 °с
платина-30% родий/платина-6% родий
от  0 °с   до  1820 °с
хромель - константан
от -260 °с   до  1000 °с
медь - константан  ( -270 °с   до  400 °с)
хромель - копель (-20 до 200  °с)
Изготовление термопары
русский / english
Терморезисторы. Принцип работы
Преобразователи температуры. Термисторы
Термисторы, терморезисторы
Полупроводниковые терморезисторы
Платиновые термометры сопротивления
Платиновые и медные термосопротивления
Экспериментальные полупроводниковые датчики
- терморезисторы
Термометры
Низкотемпературные (криогенные) терморезисторы и термопары.

Термоэлектричество
Термоэлектрические охлаждающие устройства
Термоэлектрические преобразователи - генераторы ЭДС
Термоэлектрические преобразователи

Термопары - градуировка
-хромель - алюмель
-платина 30% родий платина 60% родий
-хромель - константан
-медь - константан
-хромель - копель

Термопары ТХК
Термопары ТХА
Изготовление термопары
Сплавы для термопар
Градуировка термопары
Расчет температуры по значению термоЭДС термопары
Измерение температуры с помощью термопары

Пирометры
Пирометры Raytek
Пирометр MiniTemp MT6
Тепловизор Testo 890, тепловизионный монокуляр
Тепловизоры
Тепловизионный бинокль. Модуль

Явление Пельтье

Электронный термометр


Главная >> Температура. Термоэлектричество >>  Измерение температуры с помощью термопары
  НОВОСТИ, РЕКЛАМА 
датчики, сенсоры, измерительные преобразователи
Датчик магнитного поля
дифференциальная термопара
измерение температуры термопарой
Рис.1

   Как изготавливать термопару (сварить термопару) показано на странице - Изготовление термопары.
   Для измерения температуры в климатическом диапазоне (комнатных температур) лучше всего подходит термопара хромель-копель, основным преимуществом которой является высокая чувствительность в области комнатных температур.
   Для измерений в области низких температур можно использовать термопары хромель - алюмель, медь - константан и др. (см. градуировочные таблицы).
Для высоких температур используют термопары на основе платины, термопары хромель-алюмель и др.
   Градуировочные таблицы термопар составлены для условия, когда один из спаев дифференциальной термопары находится при 0 °С. Для того чтобы использовать такое условие на практике один из спаев термопары погружают в сосуд (термос) с тающим льдом, температура которого, как известно 0 °С.
   Схема измерения температуры объекта О дифференциальной термопарой показана на рис.1b.

   Для примера считаем, что измерения проводятся с помощью термопары хромель-копель. Температура объекта О определяется по показаниям вольтметра (гальванометра) V. Например, мы знаем, что объект находится при температуре выше 0 °С, показания вольтметра U = 6,43 мВ. Смотрим таблицу и определяем, что такой величине термоЭДС соответствует температура +93 °С. Следует иметь в виду, что знак термоЭДС зависит от полярности подключения термопары к измерительному прибору V и при переходе температуры объекта через 0 °С будет изменяться на противоположный.


Рис.2

   Если по техническим условиям устраивает точность измерения на уровне единиц градусов, то можно использовать термопару с одним спаем (см. рис.2). Если проанализировать физические процессы в такой измерительной схеме, то можно увидеть, что в этом случае роль температуры (второго спая), относительно которой формируется термоЭДС, играет комнатная температура (температура, при которой находятся клеммы измерительного прибора - вольтметра). Соответственно это учитывается при использовании градуировочных таблиц и определении температуры объекта. Величина термоЭДС U, по которой, используя таблицы, определяется температура объекта, будет равна:
U = Uk + Uv,
где Uk - табличное значение ЭДС дифференциальной (с двумя спаями) термопары при комнатной температуре tk (температуре прибора - например, tk = 24 °С, в этом случае Uk = 1,57 мВ), Uv  - измеренная термоЭДС (показания вольтметра V).
   Мы взяли для примера температуру в комнате 24 °С (Uk = 1,57 мВ), если показания вольтметра 3,05 мВ, то соответственно U = 4,62 мВ и используя таблицы определяем, что температура объекта О -  68 °С.
   Для упрощения расчета и определения температуры с помощью термопары с одним спаем можно зависимость ЭДС термопары от температуры аппроксимировать линейной зависимостью. В этом случае температура объекта to определяется:
to = tk + Uv/j,
где j = ΔU/Δt - усредненная температурная чувствительность термопары в определенном диапазоне температур.
   Например, для хромель-копелевой термопары в области температур (0 - 200)С усредненная чувствительность j равна примерно 0,074 мВ/°С.

Датчики, преобразователи. Sensors, transducers
Loading...