Princip rada Dijagram termoelementa

Termoelement je temperatura - osjetljivi element i primarni instrument. Izravno mjeri temperaturu i pretvara temperaturni signal u termoelektromotivna sila (EMF), koji se zatim pretvara u temperaturu izmjerenog medija kroz električni instrument (sekundarni instrument). Osnovni princip mjerenja temperature termoelementa je da dva vodiča različitih sastava tvore zatvoreni krug. Kada postoji temperaturni gradijent između dva kraja, struja prolazi kroz krug, stvarajući elektromotivnu silu (EMF) između dva kraja. To je poznato kao Seebeckov efekt. Dva homogena vodiča različitih sastava su termoelerovi. Viši - temperaturni kraj je radni kraj, a donji - kraj temperature je slobodni kraj, koji se obično održava na konstantnoj temperaturi. Skala termoelementa konstruirana je na temelju funkcionalnog odnosa između termoelektromotivne sile i temperature. Ova se skala izračunava sa slobodnim krajem od 0 stupnjeva, a različiti termoparovi imaju različite ljestvice. Kada je treći metal spojen na krug termoelementa, sve dok dva spoja tog materijala imaju istu temperaturu, termoelektromotivna sila koju generira termoelement ostaje nepromijenjena, ne utječe na prisutnost trećeg metala u krugu. Stoga se pri mjerenju temperature s termoelementom može spojiti mjerni instrument. Mjerenjem termoelektromotivne sile može se odrediti temperatura izmjerenog medija.

Kada postoji temperaturna razlika između dvije točke priključka 1 i 2 vodiča A i B, između njih nastaje elektromotivna sila, što rezultira strujom koja teče u krugu. Taj se fenomen naziva termoelektrični učinak. Termoparovi koriste ovaj učinak za rad. Kad su dva vodiča različitog sastava (nazvane žica termoelementa ili termode) na oba kraja spojene kako bi se stvorio krug, razlika u temperaturi na spoju stvara elektromotivnu silu u krugu. Taj se fenomen naziva termoelektrični učinak, a ta se elektromotivna sila naziva termoelektrični potencijal. Termoparovi koriste ovaj princip za mjerenje temperature. Kraj koji se izravno koristi za mjerenje temperature medija naziva se radni kraj (koji se naziva i mjerni kraj), a drugi kraj naziva se hladni kraj (koji se naziva i kompenzacijski kraj). Hladni kraj je spojen na instrument zaslona ili podudarni instrument, što ukazuje na termoelektrični potencijal koji generira termoelement.