Arbeitsprinzip des Thermoelements und des Temperatursensors des thermischen Widerstands!

Thermoelemente und thermische Widerstände sind Temperatursensungselemente und Primärinstrumente. Sie messen direkt Temperaturen und wandeln Temperatursignale in thermoelektrische Potentialsignale um, die dann durch elektrische Instrumente (sekundäre Instrumente) in die Temperatur des gemessenen Mediums umgewandelt werden. Das Grundprinzip der Messung der Thermoelementtemperatur besteht darin, dass zwei Leiter verschiedener Zusammensetzungen eine geschlossene Schleife bilden. Wenn an beiden Enden einen Temperaturgradienten vorhanden ist, fließt der Strom durch die Schleife. Zu diesem Zeitpunkt gibt es eine elektromotive Kraft zwischen den beiden Enden - thermoelektrischem Potential, der sogenannte Seebeck -Effekt. Zwei homogene Leiter verschiedener Zusammensetzungen sind Thermoelemente. Das Ende mit einer höheren Temperatur ist das Arbeitsende und das Ende mit einer niedrigeren Temperatur ist das freie Ende. Das freie Ende hat normalerweise eine konstante Temperatur. Gemäß der funktionellen Beziehung zwischen thermoelektrischem Potential und Temperatur wird eine Thermoelementskala hergestellt. Die Skala wird erhalten, wenn die freie Endtemperatur 0 Grad ist und verschiedene Thermoelemente unterschiedliche Skalen haben.
Wenn ein drittes Metallmaterial an die Thermoelementschleife angeschlossen ist, sofern die Temperatur der beiden Kontakte des Materials gleich ist, bleibt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potential unverändert, dh es wird nicht durch das an den Schleifen verbundene dritte Metall beeinflusst. Daher kann bei der Messung der Temperatur mit einem Thermoelement ein Messinstrument angeschlossen werden. Nach der Messung des thermoelektrischen Potentials kann die Temperatur des gemessenen Mediums bekannt sein.
Arbeitsprinzip des Thermoelement -Temperatursensors
An beiden Enden werden zwei Leiter verschiedener Komponenten (als Thermoelement -Draht oder Heißelektrode bezeichnet) an beiden Enden angeschlossen, um eine Schleife zu bilden. Wenn die Temperatur der Übergang unterschiedlich ist, wird in der Schleife eine elektromotive Kraft erzeugt. Dieses Phänomen wird als thermoelektrische Effekt bezeichnet, und diese elektromotive Kraft wird als thermoelektrisches Potential bezeichnet. Thermoelemente verwenden dieses Prinzip, um die Temperatur zu messen. Unter ihnen wird das Ende direkt zur Messung der Temperatur des Mediums als Arbeitsende (auch als Messende bezeichnet) und das andere Ende als kaltes Ende (auch als Kompensationsende bezeichnet) bezeichnet. Das kalte Ende ist mit dem Display -Instrument oder dem passenden Instrument verbunden, und das Anzeigeinstrument gibt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potential an.
Das Thermoelement ist tatsächlich ein Energiewandler, der Wärmeenergie in elektrische Energie umwandelt und das erzeugte thermoelektrische Potential zur Messung der Temperatur verwendet. Für das thermoelektrische Potential des Thermoelements sollten die folgenden Probleme beachtet werden:
1: Das thermoelektrische Potential des Thermoelements ist die Differenz der Temperaturfunktion der beiden Enden des Thermoelements Arbeitsende, nicht die Funktion der Temperaturdifferenz zwischen dem kalten Ende und dem Arbeitsende des Thermoelements;
2: Die Größe des durch das Thermoelement erzeugten thermoelektrischen Potentials hat, wenn das Material des Thermoelements gleichmäßig ist, nichts mit Länge und Durchmesser des Thermoelements zu tun, sondern nur mit der Zusammensetzung des Thermoelementmaterials und der Temperaturdifferenz zwischen den beiden Enden;
3: Wenn die materielle Zusammensetzung der beiden Thermoelementdrähte des Thermoelements bestimmt wird, hängt die Größe des thermoelektrischen Potentials des Thermoelements nur mit der Temperaturdifferenz des Thermoelements zusammen; Wenn die Temperatur des kalten Endes des Thermoelements konstant gehalten wird, ist das thermoelektrische Potential des Thermoelements nur eine einzelne Wertfunktion der Arbeitsendtemperatur. Schweißen Sie zwei Leiter oder Halbleiter A und B verschiedener Materialien zusammen, um eine geschlossene Schleife zu bilden, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn zwischen den beiden Anhaftungspunkten 1 und 2 der Leiter A und B eine Temperaturdifferenz vorliegt, wird zwischen den beiden eine elektromotive Kraft erzeugt, wodurch ein Strom mit einer bestimmten Größe in der Schaltung bildet. Dieses Phänomen wird als thermoelektrische Effekt bezeichnet. Thermoelemente arbeiten mit diesem Effekt.