Преимущества термопар
Большой температурный диапазон измерения: от −200 °C до 1800—2500 °C
Простота
Дешевизна
Надежность
Недостатки
Точность более 1 °C труднодостижима, необходимо использовать термометры сопротивления или термисторы.
На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового сенсора и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
Эффект Пельтье (в момент снятия показаний, необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный
зависимость ТЭДС от температуры существенно не линейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
на большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.
изменение чувствительности с температурой. С уменьшением температуры чувствительность термопар падает.
Термопара состоит из двух разнородных проводников, спаянных в точках А и В (рис. 3).
Участок АСВ состоит из проводника одного типа металла, а участки AD и BF — из другого. Спай А поддерживается при постоянной температуре То с помощью термостата К. Спай В помещается на исследуемое тело температуры Т.
Рис. 3. Схема включения термопарного термометра и его внешний вид
Возникающая в цепи термопары ЭДС Е является функцией разности Т—То:
Е=α (Т-Т0). (2)
Величина α — термический коэффициент электродвижущей силы термопары — тоже в общем случае зависит от температуры.
Напряжение, возникающее между точками D и F, подается на усилитель У и далее на регистрирующий прибор. В табл.2 приведены некоторые пары металлов, используемых в качестве термопар, их рабочий диапазон и средняя чувствительность.
Таблица 2
Термопарные термометры отличаются простотой в изготовлении, малыми размерами, малой тепловой инерционностью, широким диапазоном применимости.
Так же как и у термометров сопротивления, верхняя граница их применимости определяется температурой плавления или окисления. Так, например, у меди при температуре выше 350°С идет сильное окисление кислородом воздуха. Это ведет к разрушению термопары.
Выполнение работы и составление отчета по лабораторной №4
ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ.
ГОУВПО «СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ РОСЗДРАВА»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ»
Кафедра медицинской и биологической физики
Тема: Медицинская электроника
Лабораторная работа 1э