Schémas d'inclusion et de compensation des thermocouples

Comme on le sait, le thermocouple contient deux jonctionspar conséquent, pour mesurer correctement et avec précision la température à l'une (la première) des jonctions, il est nécessaire de maintenir l'autre (la seconde) jonction à une température constante, de sorte que la FEM mesurée soit une fonction claire de la température de seulement la première jonction - le principal carrefour de travail.

Ainsi, afin de maintenir des conditions dans le circuit de mesure thermique, dans lesquelles l'influence parasite de la FEM de la seconde («transition froide») serait exclue, il est nécessaire de compenser d'une manière ou d'une autre la tension à chaque instant de travail . Comment faire? Comment amener le circuit dans un état tel que la tension mesurée du thermocouple ne changerait qu'en fonction des changements de température de la première jonction, quelle que soit la température actuelle de la seconde ?

Pour atteindre les bonnes conditions, vous pouvez recourir à une astuce simple: placez la deuxième jonction (les endroits où les fils de la première jonction avec l'appareil de mesure sont connectés) dans un récipient d'eau glacée - dans un bain rempli d'eau avec de la glace flotte encore dedans. Ainsi, à la deuxième jonction, nous obtenons une température de fusion pratiquement constante de la glace.

Il restera ensuite à surveiller la tension de thermocouple résultante pour calculer la température de la première jonction (de fonctionnement), puisque la deuxième jonction sera dans un état inchangé, la tension y sera constante. L'objectif sera finalement atteint, l'influence de la « jonction froide » sera compensée. Mais si vous faites cela, cela s'avérera fastidieux et peu pratique.

Le plus souvent, les thermocouples sont encore utilisés dans les appareils portables mobiles, dans les instruments de laboratoire portables, donc une autre option est douce, un bain d'eau glacée, bien sûr, ne nous convient pas.

Et il existe une manière si différente - la méthode de compensation de la tension à partir de la température changeante de la «jonction froide»: connectez en série au circuit de mesure une source de tension supplémentaire, dont la FEM aura la direction opposée et en amplitude sera toujours exactement égale à la FEM de « la jonction froide ».

Si la force électromotrice de la « jonction froide » est surveillée en permanence en mesurant sa température d'une manière différente de celle du thermocouple, une force électromotrice de compensation égale peut être appliquée immédiatement, réduisant à zéro la tension de section transversale parasite totale du circuit.

Mais comment mesurer en continu la température de « jonction froide » pour obtenir des valeurs de tension continues pour une compensation automatique ?

Convient pour cela thermistance ou Thermomètre à résistanceconnecté à une électronique standard qui générera automatiquement une tension de compensation de l'amplitude requise. Et bien qu'une jonction froide ne soit pas nécessairement littéralement froide, sa température n'est généralement pas aussi extrême qu'une jonction de travail, donc même une thermistance convient généralement.

Des modules électroniques spéciaux de compensation des «températures de fonte de la glace» sont disponibles pour les thermocouples dont la tâche est de fournir la tension exactement opposée au circuit de mesure.

La valeur de la tension de compensation d'un tel module est maintenue à une valeur telle qu'elle compense avec précision la température des points de jonction des thermocouples aboutissant au module.

La température des points de connexion (borne) est mesurée avec une thermistance ou un thermomètre à résistance et la tension exacte requise est automatiquement alimentée en série dans le circuit.

Pour un lecteur inexpérimenté, cela peut sembler trop compliqué pour simplement utiliser le thermocouple avec précision. Peut-être serait-il plus rapide et même plus facile d'utiliser immédiatement un thermomètre à résistance ou la même thermistance ? Non, ce n'est ni plus simple ni plus rapide.

Les thermistances et les thermomètres à résistance ne sont pas aussi robustes mécaniquement que les thermocouples et ont également une petite plage de température de fonctionnement sûre. Le fait est que les thermocouples présentent un certain nombre d'avantages, dont deux sont les principaux: une plage de température très large (de −250 ° C à + 2500 ° C) et une vitesse de réponse élevée, aujourd'hui inaccessible soit par des thermistances ou par des thermomètres à résistance, ni par d'autres capteurs.types dans la même gamme de prix.