برای اندازه ‌گیری ولتاژ خروجی ترموکوپل، از دستگاه‌ های مختلفی مانند مولتی‌ متر و دیتالاگر استفاده می ‌شود. دقت اندازه‌ گیری ولتاژ، نقشی اساسی در صحت سنجش دما ایفا می ‌کند. همچنین می‌ توان از قانون Seebeck استفاده کرد که در ادامه به صورت کامل آن را توضیح میدهیم.

دنیای حرارت نمایندگی فروش ترموکوپل های صنعتی در لاله زار است که با گارانتی و فاکتور رسمی میتواند موارد مورد نیاز شما را تامین کند.

اندازه‌ گیری ولتاژ خروجی ترموکوپل

برای اندازه ‌گیری ولتاژ خروجی ترموکوپل، از دستگاه‌ های مختلفی مانند مولتی‌ متر و دیتالاگر استفاده می ‌شود. دقت اندازه‌ گیری ولتاژ، نقشی اساسی در صحت سنجش دما ایفا می ‌کند.

محاسبات ولتاژ خروجی ترموکوپل

برای محاسبه ولتاژ خروجی ترموکوپل، می‌توان از قانون Seebeck استفاده کرد

V = α * (T1 – T2)

در این معادله:

• V: ولتاژ خروجی ترموکوپل (بر حسب ولت)
• α: ضریب Seebeck برای نوع ترموکوپل (بر حسب ولت بر درجه سانتیگراد)
• T1: دمای نقطه اتصال گرم (بر حسب درجه سانتیگراد)
• T2: دمای نقطه اتصال مرجع (بر حسب درجه سانتیگراد)

ضریب Seebeck برای هر نوع ترموکوپل متفاوت است و میتوان آن را در جداول استاندارد پیدا کرد.

اندازه ‌گیری دما با ترموکوپل

ترموکوپل ‌ها از دو فلز ناهمنوع تشکیل شده‌ اند که در یک انتها به هم متصل میشوند (اتصال گرم) و در سمت دیگر باز میمانند (اتصال سرد). اتصال سرد به مدار سیگنال ‌دهی متصل می ‌شود. دمای اتصال گرم، کمیت ناشناخته در اندازه ‌گیری دما با ترموکوپل است.

اثر سیبک

زمانی که اتصالات گرم و سرد در دماهای مختلف باشند، ولتاژی در دو سر هادی ‌های اتصال سرد ایجاد می ‌شود که به آن EMF ترموالکتریک یا ولتاژ خروجی ترموکوپل می‌ گویند. این اثر به عنوان اثر سیبک شناخته می‌ شود و ولتاژ خروجی را با اختلاف دمای بین اتصالات گرم و سرد مرتبط می‌ کند.

محاسبه دما

فرمول زیر رابطه ولتاژ (Vth) را با دمای اتصال گرم (Th) و دمای اتصال سرد (Tc) بر حسب درجه سانتیگراد نشان می ‌دهد:

Vth = S * (Th – Tc)

EMF تولید شده بر حسب میلی‌ ولت است و برای تبدیل دقیق ولتاژ به دما، به یک مدار سیگنال ‌دهی نیاز است.

ضریب سیبک

ضریب سیبک برای هر نوع ترموکوپل متفاوت است و رابطه بین ولتاژ و دما غیر خطی است. برای تعیین دمای اتصال گرم، باید ولتاژ خروجی، نوع ترموکوپل و دمای اتصال سرد را دانست. دمای اتصال گرم را می ‌توان از فرمول زیر به دست آورد

Th = Tc + Vth / S

بیشتر بخوانید: ترموکوپل ها نوعی سنسور دما صنعتی هستند که از دو سیم فلزی غیر هم جنس تشکیل شده اند. با اتصال این دو سیم به یکدیگر و ایجاد یک جفت گرمایی، اختلاف پتانسیلی به وجود می آید که با افزایش دما، این اختلاف پتانسیل نیز افزایش می یابد. با اندازه گیری این اختلاف پتانسیل، می توان دمای نقطه اتصال دو سیم را به دست آورد. در بلاگ “آموزش نصب و تست ترموکوپل صنعتی” به صورت جامع به بررسی این موضوع پرداخته ایم.

مراحل اندازه ‌گیری دما با ترموکوپل

برای اندازه‌ گیری دما با ترموکوپل، مراحل زیر را باید انجام داد:

• نوع ترموکوپل مناسب با محدوده دمای مورد نظر را انتخاب کنید.
• ترموکوپل را به نقطه مورد نظر برای اندازه‌ گیری دما وصل کنید.
• دمای اتصال مرجع را اندازه‌ گیری کنید.
• ولتاژ خروجی ترموکوپل را با استفاده از یک ولت ‌متر با امپدانس ورودی بالا اندازه ‌گیری کنید.
• از قانون Seebeck برای محاسبه دما استفاده کنید.