Термопары — это очень простые и надежные датчики температуры. Они состоят из двух разных материалов, соединенных на одном конце и разделенных на другом. Разделенные концы считаются выходными, и они генерируют напряжение, пропорциональное теплу, которое они измеряют или контролируют. То есть чем выше температура, тем выше напряжение. Тот факт, что два металла генерируют напряжение, известен как эффект Зеебека. Двумя распространенными применениями термопар являются измерение комнатной температуры и контроль наличия запальника.
Термопары поставляются с различными сочетаниями материалов, что позволяет использовать их в очень широком диапазоне применений. Различные составы стандартизированы для типов термопар. Разным типам даются буквенные названия, стандартизированные в отрасли. Таким образом, потребитель может приобрести считыватель термопар типа «J» от одного производителя и термопары «J» от другого производителя и иметь возможность собрать систему, которая будет работать. Производитель термопар предоставит таблицы с указанием наилучшего типа термопары для определенного диапазона температур. Производитель также предоставит данные о соотношении температуры и напряжения для каждого типа термопары.
Термопары просты в использовании и не требуют батареек или сложной электроники. Однако генерируемые сигналы напряжения очень малы, поэтому может потребоваться усилитель, если вы хотите считывать температуру в компьютер. Зависимость напряжения от температуры не всегда является простой линейной зависимостью, поэтому может потребоваться «справочная» таблица для преобразования показаний напряжения в показания температуры. Эту информацию можно получить у производителя термопары. Большинство производителей термопар также выпускают устройства, преобразующие напряжения в «технические» единицы. Это делает использование системы измерения температуры на основе термопары еще проще в реализации.
Однако простота термопары может быть обманчивой. Многие факторы могут повлиять на точность системы. Необходимо соблюдать осторожность при подключении термопары к измерительному устройству, чтобы в этой точке не возникало ошибок. Напряжение на клеммах термопары пропорционально температуре спая, поэтому при использовании термопары очень важно, чтобы спай термопары находился в очень тесном контакте с измеряемым объектом. Поскольку термопара представляет собой электропроводящий провод, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не было возможности контакта с другими оголенными электрическими проводниками. Наконец, со временем изоляция между двумя проводами термопары может выйти из строя и вызвать ошибки в показаниях температуры.
При небольшом планировании и периодическом обслуживании система измерения температуры на основе термопары обеспечит экономичный и надежный метод получения данных о температуре.
