Термопара.

Когда 2 разных металла соединяются на одном конце (чувствительный контакт), а другой конец поддерживается при фиксированной, известной температуре (опорный или свободный контакт) в цепи протекает электрический ток, величина этого тока зависит от характеристик материала и пропорциональной разности температур 2х контактов. Эффект состоящий в возникновении ЭДС называют термоэлектрическим эффектом или называют эффектом Зеебека, а термо-ЭДС возникающий в цепи может служить мерой температуры. Желательно, чтобы температура опорного контакта поддерживалась 0 ⁰С в частности для этого принято использовать воздушное термостатирование опорного контакта. Желательно, чтобы несколько контактов из одних и тех же материалов можно было соединить последовательно и расположить близко друг к другу. Это позволит получить выходной сигнал, который будет равен сумме отдельных выходов, это устройство называется термобатареей. Для изготовления термопар можно использовать несколько комбинированных материалов. Характеристики большинства из них описываются стандартами, которые регламентируют их выходные напряжения.

1. Хромель-константан.

2. Железо-константан.

3. Медь-константан.

4. Хромель-алюмель.

5. Вольфрам-рений.

6. Платина-родий.

Термопара платина-родий работает при максимальной температуре 1800 ⁰С, но рекомендуется до 1500 ⁰С. Имеет коэффициент термо-ЭДС 10 мкВ/⁰С. Она обладает хорошей стабильность и устойчивостью к коррозии. Самая дорогая термопара.

Пара вольфрам-рений имеет максимальную рабочую температуру 2800 ⁰С, ее коэффициент термо-ЭДС составляет 20 мкВ/⁰С. Эта термопара должна работать под вакуумом или в инертной атмосфере.

Пара железо-константан имеет максимальную рабочую температуру около 800 ⁰С, коэффициент термо-ЭДС 65 мкВ/⁰С. Она может использоваться в слабой окислительной атмосфере.

Пара медь-константан имеет максимальную рабочую температуру 350 ⁰С, так как при более высокой температуре медь окисляется, коэффициент термо-ЭДС составляет 60 мкВ/⁰С. Эта термопара имеет линейную зависимость на всем рабочем диапазоне.

Хромель-контантан – имеет самый большой коэф. термо-ЭДС – 80мкВ/⁰С. Максимально рабочая температура 700 ⁰С.

Хромель-алюмель имеет максимальную рабочую температуру 1400 ⁰С, а коэффициент термо-ЭДС 60 мкВ/⁰С. Это самая используемая термопара, что связано:

1. С ее дешевизной и возможностью работать в достаточно агрессивных средах.

2. Эта термопара имеет место почти линейную характеристику на всем рабочем диапазоне.

Термопары хрупки и легко, подвергаются коррозии, их помещают в металл или керамическую колбу, которая химически инертна и герметична. Проводники, соединяющие термопару с измерительными приборами, называются компенсирующими проводами и изготавливаются из того же материала, что и сама термопара. Их длина, как правило, не превышает одного метра. Это делается для обеспечения высокой точности измерения.

Термопары имеют самый широкий температурный диапазон из всех измерительных приборов. И их малая масса обеспечивает хороший отклик и высокую чувствительность.