Ako zvoliť termočlánky a tepelné odpory

Najprv mi dovoľte predstaviť termočlánok. Termočlánok je najpoužívanejšie teplotné zariadenie pri meraní teploty. Jeho hlavnými vlastnosťami sú široký rozsah merania, relatívne stabilný výkon, jednoduchá štruktúra, dobrá dynamická odozva a schopnosť premeniť teplotný model na univerzálny diaľkový prenos 4-20 MA elektrický signál prostredníctvom teplotného vysielača, ktorý je vhodný pre automatické ovládanie a centralizované ovládanie.
Princíp merania teploty termočlánku je založený na termoelektrickom účinku. Ak sú dva rôzne vodiče alebo polovodiče pripojené do uzavretej slučky, keď je teplota na dvoch križovatkách iná, v slučke sa vytvorí termoelektrický potenciál. Tento jav sa nazýva termoelektrický účinok, známy tiež ako Seebeck Effect.
Termoelektrický potenciál generovaný v uzavretej slučke pozostáva z dvoch potenciálov: termoelektrický potenciál a kontaktný potenciál. Termoelektrický potenciál sa vzťahuje na potenciál generovaný dvoma koncami toho istého vodiča v dôsledku rôznych teplôt. Rôzne vodiče majú rôzne hustoty elektrónov, takže potenciál, ktorý generujú, je tiež iný. Ako už názov napovedá, kontaktný potenciál sa vzťahuje na potenciál vytvorený, keď sú v kontakte dva rôzne vodiče kvôli ich rôznym hustotám elektrónov. Keď dosiahnu určitý zostatok, generuje sa určité množstvo difúzie elektrónov. Veľkosť kontaktného potenciálu závisí od materiálových vlastností dvoch rôznych vodičov a teploty ich kontaktných bodov.
V súčasnosti majú termočlánky používané medzinárodne štandardnú špecifikáciu. Medzinárodné nariadenia ustanovujú, že termočlánky sú rozdelené do 11 rôznych divízií, konkrétne J, K, T, E, N, R, S, B, G, C a D. Najnižšiu teplotu sa dá merať pri mínus 270 stupňov Celzia a najvyšší môže dosiahnuť 1800 stupňov Celzia. Medzi nimi patria R, S, B, G, C a D do drahých kovov, takže sa tiež nazývajú drahé kovové termočlánky a zostávajúce sa nazývajú lacné kovové termočlánky.
Existujú dve bežné štruktúry termočlánkov, typu montáže a obrneného typu. Termočlánky typu zostavy sa všeobecne skladajú z termočlánkov, izolačných skúmaviek, ochranných rukávov a spojovacích skriniek, zatiaľ čo obrnené termočlánky sú pevnou kombináciou vodičov termočlánkov, izolačných materiálov a kovových ochranných rukávov zostavených a natiahnutých.
Elektrický signál termočlánku však vyžaduje prenos špeciálny drôt, ktorý nazývame kompenzačný drôt termočlánkov. Rôzne termočlánky vyžadujú rôzne kompenzačné drôty, ktorých hlavnou funkciou je spojenie s termočlánkom a udržiavať referenčný koniec termočlánku (bežne známy ako studený koniec v Číne) od oblasti merania teploty, takže teplota referenčného konca je stabilná. Kompenzačné vodiče sú rozdelené na typ kompenzácie a typ predlžovania. Chemické zloženie predlžovacieho drôtu je rovnaké ako v prípade kompenzovaného termočlánku, ale v praxi nie je predlžovací drôt nevyhnutne vyrobený z rovnakého kovu ako termočlánok. Spravidla sa nahradí drôtom rovnakým termoelektrickým potenciálom ako termočlánok.
Spojenie medzi kompenzačným drôtom a termočlánkom je jednoduché a jasné a môže byť spojené s profesionálnym konektorom termočlánkov. Väčšina vodičov všeobecnej kompenzácie je vyrobená z zliatiny meďnatého a nickel.

Ďalej zaveďte tepelné odpory. Aj keď sa v priemysle široko používajú tepelné odpory, ich aplikácia je do istej miery obmedzená v dôsledku rozsahu merania teploty. Princíp merania teploty tepelných rezistorov je založený na charakteristike, že hodnota odporu vodiča alebo polovodiča sa mení s teplotou.

Má veľa výhod a môže tiež vysielať elektrické signály na diaľku, s vysokou citlivosťou, silnou stabilitou, dobrou zameniteľnosťou a presnosťou, ale vyžaduje excitáciu energie a nemôže okamžite merať zmeny teploty.
Priemyselné tepelné odpory vo všeobecnosti používajú PT100, PT10, CU50, CU100 a sú tu tiež vznikajúce PT1000 a PT200.

Rozsah merania teploty tepelných rezistorov platiny je zvyčajne mínus 200 až 800 stupňov Celzia a rozsah medených odporov je zvyčajne mínus 40 až 140 stupňov Celzia. Všeobecne povedané, jednotková cena hotových tepelných odporov je drahšia ako cena termočlánkov a ich dlhodobá stabilita nie je taká dobrá ako v prípade termočlánkov.