Kako odabrati termoelele i toplinske otpornike

Prvo, dopustite mi da uvedem termoelement. Termoelej je najčešće korišteni temperaturni uređaj u mjerenju temperature. Njegove glavne značajke su širok raspon mjerenja, relativno stabilna performansa, jednostavna struktura, dobar dinamički odziv i sposobnost pretvaranja temperaturnog modela u univerzalni daljinski prijenos 4-20 MA električni signal putem temperaturnog odašiljača, koji je prikladan za automatsku upravljanju i centraliziranu kontrolu.
Načelo mjerenja temperature termoelementa temelji se na termoelektričnom učinku. Kad su dva različita vodiča ili poluvodiči spojeni u zatvorenu petlju, kada je temperatura na dva spoja različita, u petlji će se stvoriti termoelektrični potencijal. Ovaj se fenomen naziva termoelektrični učinak, poznat i kao Seebeck Effect.
Termoelektrični potencijal nastao u zatvorenoj petlji sastoji se od dva potencijala: termoelektričnog potencijala i kontaktnog potencijala. Termoelektrični potencijal odnosi se na potencijal koji generira dva kraja istog vodiča zbog različitih temperatura. Različiti vodiči imaju različitu gustoću elektrona, tako da je i potencijal koji generiraju također različit. Kao što naziv sugerira, kontaktni potencijal odnosi se na potencijal formiran kada su dva različita vodiča u kontaktu zbog različitih gustoća elektrona. Kad dosegnu određenu ravnotežu, generira se određena količina difuzije elektrona. Veličina kontaktnog potencijala ovisi o svojstvima materijala dva različita vodiča i temperaturi njihovih kontaktnih točaka.
Trenutno, termoparovi koji se koriste na međunarodnoj razini imaju standardnu ​​specifikaciju. Međunarodni propisi propisuju da su termoparovi podijeljeni u 11 različitih podjela, naime J, K, T, E, N, R, S, B, G, C i D. Najmanja temperatura može se mjeriti na minus 270 stupnjeva Celzija, a najviši mogu doseći 1800 stupnjeva Celzijusa. Među njima, R, S, B, G, C i D pripadaju plemenitim metalima, tako da se nazivaju i plemenitim metalnim termoparovima, a preostali se nazivaju jeftinim metalnim termoparovima.
Postoje dvije uobičajene strukture termoparova, tipa montaže i oklopni tip. Termoparovi tipa montaže uglavnom se sastoje od termoparova, izolacijskih cijevi, zaštitnih rukava i spojnih kutija, dok su oklopni termoparovi čvrsta kombinacija žica termoelenata, izolacijskih materijala i metalnih zaštitnih rukava sastavljenih i istezanih.
Međutim, električni signal termoelementa zahtijeva posebnu žicu za prijenos, koju nazivamo žicom za kompenzaciju termoelementa. Različiti termoparovi zahtijevaju različite kompenzacijske žice, čija je glavna funkcija povezivanje s termoelementom i zadržati referentni kraj termoelementa (obično poznatog kao hladni kraj u Kini) dalje od područja mjerenja temperature, tako da je temperatura referentnog kraja stabilna. Naknadne žice podijeljene su na vrstu kompenzacije i vrstu proširenja. Kemijski sastav produžne žice isti je kao i kompenzirani termoelement, ali u praksi žica za produženje nije nužno izrađena od istog metala kao i termoelement. Obično se zamjenjuje žicom s istim termoelektričnim potencijalom kao i termoelement.
Priključak između kompenzacijske žice i termoelementa je jednostavan i jasan, a može se povezati s profesionalnim konektorom termoelementa. Većina žica opće kompenzacije izrađena je od legure bakra-nickel.

Zatim uvedemo toplinske otpornike. Iako se toplinski otpornici široko koriste u industriji, njihova je primjena ograničena na određenu mjeru zbog raspona mjerenja temperature. Načelo mjerenja temperature toplinskih otpornika temelji se na karakteristikama da se vrijednost otpora vodiča ili poluvodiča mijenja s temperaturom.

Ima mnogo prednosti, a također može prenijeti električne signale na daljinu, s velikom osjetljivošću, snažnom stabilnošću, dobrom izmjenjivošću i točnošću, ali zahtijeva pobudu snage i ne može mjeriti temperaturne promjene trenutno.
Industrijski toplinski otpornici uglavnom koriste PT100, PT10, CU50, CU100, a tu su i PT1000 i PT200 PT1000 i PT200.

Raspon mjerenja temperature toplinskih otpornika platina uglavnom je minus 200 do 800 stupnjeva Celzijevih, a onaj bakrenih otpornika uglavnom je minus 40 do 140 stupnjeva Celzijusa. Općenito govoreći, jedinična cijena gotovih toplinskih otpornika skuplja je od one u termoparovima, a njihova dugoročna stabilnost nije tako dobra kao u termo-ukidanjima.