Sheme za vključitev in kompenzacijo termočlenov
Kot je znano, termočlen vsebuje dva spojazato je za pravilno in natančno merjenje temperature na enem (prvem) od stičišč potrebno ohraniti drugo (drugo) stičišče pri določeni konstantni temperaturi, tako da je izmerjena EMF jasna funkcija temperature samo prvo križišče—glavno delovno križišče.
Torej, da bi ohranili pogoje v toplotnem merilnem vezju, v katerem bi bil izključen parazitski vpliv EMF drugega ("hladnega prehoda"), je treba nekako kompenzirati napetost na njem v vsakem delovnem trenutku časa . Kako narediti? Kako spravimo vezje v takšno stanje, da bi se izmerjena napetost termočlena spreminjala le glede na spremembe temperature prvega spoja, ne glede na trenutno temperaturo drugega?
Da bi dosegli prave pogoje, se lahko zatečete k preprostemu triku: drugo stičišče (mesta, kjer so žice prvega stičišča povezane z merilno napravo) postavite v posodo z ledeno vodo – v kopel, polno vode z ledom. še vedno lebdi v njem. Tako dobimo na drugem stičišču praktično konstantno temperaturo taljenja ledu.
Nato bo ostal, spremljanje nastale napetosti termočlena za izračun temperature prvega (delujočega) spoja, ker bo drugi spoj v nespremenjenem stanju, bo napetost v njem konstantna. Cilj bo sčasoma dosežen, vpliv "hladnega stičišča" bo kompenziran. Če pa to storite, se bo izkazalo za okorno in neprijetno.
Najpogosteje se termoelementi še vedno uporabljajo v mobilnih prenosnih napravah, v prenosnih laboratorijskih instrumentih, zato je druga možnost nežna, kopel z ledeno vodo nam seveda ne ustreza.
In obstaja tako drugačen način - metoda kompenzacije napetosti zaradi spreminjajoče se temperature "hladnega spoja": zaporedno priključite na merilno vezje vir dodatne napetosti, katere EMF bo imel nasprotno smer in velikost. bo vedno popolnoma enak EMF «hladnega spoja».
Če se EMF "hladnega spoja" neprekinjeno spremlja z merjenjem njegove temperature na drugačen način od termoelementa, se lahko takoj uporabi enak kompenzacijski EMF, ki zmanjša skupno parazitsko napetost preseka vezja na nič.
Toda kako lahko nenehno merite temperaturo "hladnega spoja", da dobite neprekinjene vrednosti napetosti za samodejno kompenzacijo?
Primerno za to termistor oz uporovni termometerpriključen na standardno elektroniko, ki bo samodejno ustvarila kompenzacijsko napetost zahtevane velikosti. In čeprav hladen spoj ni nujno dobesedno hladen, njegova temperatura običajno ni tako ekstremna kot delujoč spoj, tako da je tudi termistor običajno v redu.
Posebni elektronski kompenzacijski moduli za «temperature taljenja ledu» so na voljo za termoelemente, katerih naloga je, da v merilno vezje dovajajo ravno nasprotno napetost.
Vrednost kompenzacijske napetosti iz takega modula se vzdržuje na taki vrednosti, da natančno kompenzira temperaturo stičišč termočlenov, ki vodijo do modula.
Temperatura priključnih točk (terminala) se meri s termistorjem ali uporovnim termometrom in natančna zahtevana napetost se samodejno zaporedno napaja v tokokrogu.
Neizkušenemu bralcu se bo to morda zdelo preveč težavno zaradi preproste natančne uporabe termočlena. Morda bi bilo smotrneje in celo lažje takoj uporabiti uporovni termometer ali isti termometer? Ne, ni bolj preprosto in smotrno.
Termistorji in uporovni termometri niso tako mehansko robustni kot termoelementi in imajo tudi majhno varno delovno temperaturno območje. Dejstvo je, da imajo termoelementi vrsto prednosti, med katerimi sta glavni dve: zelo širok temperaturni razpon (od −250 °C do +2500 °C) in visoka odzivna hitrost, ki je danes nedosegljiva niti s termistorji oz. z uporovnimi termometri, niti z drugimi senzorji.vrste v istem cenovnem razredu.