характеристики и принцип работы, выбор материалов и изготовление своими руками
Большинство предметов для обогрева и измерения, которые мы применяем в быту, требуют использования особых элементов контроля. Такие контроллеры (термопары) предохраняют приборы от перегрева и поломок. Термопару можно использовать и для небольших домашних измерений, и для лабораторных опытов. Для этого не нужно специально искать ее в магазинах. Можно разобраться в ее устройстве и сделать термопару для мультиметра своими руками.
- Описание и характеристики
- Принцип работы
- Изготовление термодатчика
Описание и характеристики
Термопара — это прибор, состоящий из двух различных проводников, которые соединяются в одной или нескольких точках компенсационными проводами. Когда на одном конце провода происходит измерение температуры, на другом создается напряжение определенного значения и силы. Это устройство используется для контроля температуры, а также для преобразования температуры в электрический ток.
Стоит термодатчик совсем недорого. Этот прибор вполне стандартный и измеряет большой диапазон температур. Единственным минусом в работе элемента является неточность, которая может составлять до 1 °C, а это немало для таких значений.
Сделать термопару в домашних условиях не составит труда. Необходимо только помнить, что эти устройства создаются из специальных сплавов, поэтому прослеживается предсказуемая и стойкая зависимость между напряжением и температурой.
Датчики бывают разных типов. Они классифицируются по типу используемых металлов для сплава:
- хромель — алюмелевые;
- платинородий — платиновые.
От состава зависит и среда применения, ведь такие контроллеры используют как в науке и промышленности, так и в домашних условиях — для котлов, колонок, духовых шкафов.
Принцип работы
Термопара — это самый популярный термодатчи
к, который был открыт в 1822 году немецким физиком Томасом Зеебеком.
Именно поэтому принцип работы такого элемента часто называют эффектом Зеебека.В книгах и учебниках этот эффект описывают так: если спаи проводников имеют неидентичные температуры, то между ними образовывается электрическая сила (термоэдс), значение которой пропорционально разности температур спаев.
Здесь нужно подчеркнуть, что принимать во внимание стоит именно разность температур, а не какой-либо показатель вообще. Кроме того, если оба спая имеют равнозначную температуру, то термоэдс в цепи не возникнет.
Перед тем как приступить к изготовлению термодатчика, нужно подготовить все материалы и инструменты. Электроды термопары состоят из разнородных материалов, для выбора которых нужно определиться с типом изделия и сферой использования.
Типы термодатчиков обозначаются буквами латинского алфавита и имеют свои характеристики. Например, популярная модель TYPE K состоит из сплава хромель-алюмель, а диапазон ее измерений — 200−1200 °C.
Произведя несложные расчеты, можно говорить о нелинейности (термоэдс -35 — 32 мкВ/°C), в то время как нелинейность характеристики должна быть наименьшей. В этом случае погрешность при измерениях будет совсем небольшой.
Термопара может располагаться на удаленном расстоянии от самого оборудования. Для этого ее подключают с помощью специального кабеля. Сам кабель делают из тех же материалов, что и термопару. Разница только в диаметре.
Изготовление термодатчика
Для изготовления термопары своими руками необходимо приобрести проволоку из подходящих материалов. Здесь важное значение имеет диаметр, так как от него зависит погрешность при измерении температуры. Рекомендуется брать проволоку меньшего диаметра, особенно если исследоваться будут объекты небольших размеров.
Материал зависит от диапазона температур, с которым предполагается работа. Наиболее распространенные варианты: хромель-алюмель, медь-константан. Само изготовление заключается в создании соединения, сплава двух проволок.
Зачастую для этого используется какой-то источник напряжения (к примеру, автомобильный аккумулятор или трансформатор).
Дальнейшие этапы работы таковы:
- свободные концы скрученной проволоки подключают к одному из полюсов источника напряжения;
- вывод подсоединяется к другому из полюсов, который дополнительно соединен еще и с графитным карандашом.
При возникновении электрической дуги возникает соединение проволок термопары. При этом напряжение для соединения проводов подбирается путем эксперимента. Как правило, оптимальное значение 40−50 В, но оно может быть меньше, так как зависит от материалов и длины изделия.
Еще один главный момент — соблюдение техники безопасности. Очень важно не использовать слишком высокое напряжение и не касаться оголенных проводов. Лучше заизолировать их специальной лентой или закрыть керамической трубкой.
Это самый простой и доступный способ изготовления термопары для мультиметра своими руками.
Иногда проволоки для термопар спаивают с помощью паяльника. Но тогда придется дополнительно приобрести специальный припой и придерживаться определенных температур в работе.
Термопара. Принцип действия | joyta.ru
Главная » Справочник » Термопара. Принцип действия
Термопара широко используется в различных устройствах измерения температуры и системах сбора данных. Термопара является наиболее популярным типом датчика температуры, поскольку он надежный, универсальный, обладает низкой инертностью, относительно недорогой и позволяет измерять температуру в широком диапазоне.Использование различных термопар, позволяет измерять температуру в очень широком диапазоне: от -250C и до 2500C. Правда из-за своей конструктивной особенности, термопара не может обеспечить повышенную точность измеренной температуры. Погрешность измерения, как правило, находится в пределах 0,5…2С.
Зачастую, термопары используются для контроля температурного режима в производственных процессах. В быту термопара применяется во многих устройствах, например, в некоторых типах паяльников, в духовках газовых плит и так далее. Так же следует отметить, что большинство мультиметров имеют функцию измерения температуры. Для этого в комплекте с мультиметром идет термопара, которая подключается к соответствующему разъему:
Принцип действия термопары
Принцип действия термопары основан на эффекте, который обнаружил в 1821 году немецкий — эстонский физик Томас Иоганн Зеебек. Он заметил, что при соединении двух проводников из разнородных металлов в них возникает напряжение (термоЭДС), величина которого зависит от степени нагрева места соединения. Позднее это явление стали называть термоэлектрическим эффектом или эффект Зеебека.
Фактическое напряжение, генерируемое термопарой зависит от температуры нагрева и от типа используемых металлов. Напряжение это не велико и, как правило, составляет от 1 до 70 мкВ на 1 градус Цельсия.
При подключении термопары к измерительному прибору получается еще один термоэлектрический переход. Таким образом, фактически получается два перехода находящихся в разных температурных режимах, поэтому входной сигнал на измерителе будет пропорционален разности температур между этими двумя переходами.
Для того, чтобы измерить абсолютную температуру, применяют метод известный как «компенсация холодного спая». Его суть заключается в том, что второй переход (который вне зоны измеряемой температуры) помещают при постоянной (образцовой) температуре. Ранее для этого использовали стандартный метод – помещая данный переход в ледяную воду.
На сегодняшний день применяют дополнительный датчик температуры расположенный в непосредственной близости от второго перехода, и по показаниям дополнительного температурного датчика измерительный прибор вносит коррекцию в результат измерения. Это значительно упрощает общую схему измерения, поскольку термопару и измерительный элемент, с элементом температурной компенсацией, можно объединить в единое целое.
Конструктивное исполнение
Термопары изготавливаются в различных формах. Они бывают бескорпусными, то есть спай двух металлов не закрыт защитным кожухом. Это обеспечивает очень быстрое время измерения и низкую инертность:
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
Подробнее
Так же термопары могут быть доступны и в качестве зонда. Этот тип широко используется как в измерительных приборах бытового назначения, так и в производстве, где необходимо защитить термопару от агрессивной среды технологического процесса.
Типы термопар
Термопары различаются между собой в основном по типу используемых металлов. Существует несколько стандартов:
.
Блок питания 0…30В/3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Подробнее
Categories Справочник Tags Термопара
Отправить сообщение об ошибке.
измерительных проводов для термопар и резистивных датчиков температуры (резистивные датчики температуры) On Thermocouple Technology, LLC
Тестовые провода TTEC 10-4906 упрощают тестирование всех видов термопар и термометров сопротивления.
Особенности:
- Гибкий и прочный втягивающийся шнур
- Простота подключения к датчику и измерительному прибору
- Надежный переход для тяжелых условий эксплуатации на зажимы типа «крокодил»
- Литая миниатюрная вилка (резистор сопротивления, 3 провода, используется миниатюрный кабельный зажим)
- Цветовая маркировка ANSI
- Доступны специальные версии
(221ºF) и полиуретан снаружи (230ºF).
Запрашивать информацию Сравнить товары
| 10-4906-Ж | Н/Д Железо — константан | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-К | Н/Д Хромель — Алюмель | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-Т | Н/Д Медь — константан | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-Э | Н/Д Хромель — Константан | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-Р | N/A Платина 13% родий-платина | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-С | N/A Платина 10% родий-платина | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-У | Н/Д Некомпенсированный | N/A Формованные миниатюрные вилки и зажимы типа «крокодил» | н/д Полиуретан | |
| 10-4906-РТД | Н/Д 3-проводной термометр сопротивления | N/A Миниатюрная вилка с кабельным зажимом и зажимами типа «крокодил» | н/д Полиуретан |
Howell Instruments h494R TEMPCAL Многодиапазонный тестер термопар и термовыключателей двигателей
Быстрый запрос цен
Покупка Аренда Калибровка/ремонт
Страна назначения: *
*Please SelectUnited States (USA)Aaland IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia and HerzegowinaBotswanaBouvet islandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongo, Democratic Republic of (was Zaire)Congo, Republic ofCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatia (local name: Hrvatska)CubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland islands (malvinas)Faroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard and MC Donald IslandsHondurasHong kongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Islamic Republic of)IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Democratic People’s Republic ofKorea, Republic ofKuwaitKyrgyzstanLao People’s Democratic RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedonia, The Former Yugoslav Republic ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia , Federated States ofMoldova, Republic ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPALESTINIAN TERRITORY, OccupiedPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto ricoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Pierre and MiquelonSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbia and MontenegroSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and the South Sandwich IslandsSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard and Jan Mayen IslandsSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwanTajikistanTanzania, United Republic ofThailandTimor-lesteTogoTokelauTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVatican City State (Holy See)VenezuelaVIET NAMVirgin Islands (british)Virgin Islands (U.