Термопара (термоелектричний датчик) - один з найпопулярніших датчиків вимірювання температури, що використовується в промисловості. Він працює за принципом явища Зеєбека. Це термоелектричне явище, при якому електрорушійна сила генерується в ланцюзі, що складається щонайменше з двох різних провідників, спаї яких знаходяться при різних температурах.
Термопари складаються з двох дротів з різних металів, зварених разом у точці, яка називається спаєм. У місці з'єднання здійснюється власне вимірювання температури. Дроти термопари захищені металевою оболонкою.
Термопари зазвичай використовуються для високотемпературних вимірювань в додатках, що вимагають від датчиків температури швидкої реакції і стійкості до вібрації.
Термопара заземлена, коли роз'єм приварений до оболонки на кінці датчика. У незаземленої термопари роз'єм не торкається оболонки.
Заземлені термопари ефективніше передають тепло. З'єднувач, приварений до оболонки, швидше реагує на зміну температури, оскільки контакт метал-метал створює коротший тепловий шлях порівняно з незаземленою термопарою.
Підсумовуючи, найбільша перевага полягає в наступному:
Однак заземлення термопари також може спричинити небажаний побічний ефект, який називається "петля заземлення". Як виникає це явище?
Коли роз'єм приварений до оболонки, між проводами та оболонкою також створюється електричне з'єднання. Це може призвести до "петлі заземлення", коли датчик підключений до заземлення в місці вимірювання, а дроти підключені до заземленого контролера в іншому місці. Два заземлення можуть мати різні потенціали напруги, створюючи небажані ланцюги та перешкоди, які можуть пошкодити обладнання.
IПідсумовуючи, можна сказати, що основним недоліком є..:
У незаземленої термопари вимірювальний спай не приварений до оболонки. Зазвичай, його спай на кінчику датчика оточений непровідним порошком, наприклад, оксидом магнію. Його мета - уповільнити передачу тепла від вимірюваного середовища до спаю термопари.
Оскільки провід термопари електрично ізольований від металевої оболонки та корпусу, використання незаземленої термопари зменшує ризик виникнення петлі заземлення. Крім того, відсутність заземлення забезпечує більшу точність вимірювання температури, особливо для малопотужних сигналів.
Підсумовуючи, можна сказати, що найбільшими перевагами незаземленої термопари є наступні:
менший ризик замикання на землю
більш точні вимірювання
Незаземлена термопара має повільніший час відгуку.
Датчик з незаземленою термопарою буде добре працювати в корозійних середовищах, де бажано, щоб термопара була електронно ізольована від оболонки та екранована нею.
Як дізнатися, що утворилася петля замикання на землю? Ознаки, які вказують на це, можуть бути різними:
підвищена вразливість до погодних змін
нестабільні показники
в деяких випадках пристрій може перестати працювати
в крайньому випадку, курити
тільки одне заземлення - або з'єднувальна головка, або контролер/реєстратор, але не обидва
вибір передавача, який має внутрішню ізоляцію між входом, виходом і землею, зазвичай забезпечує достатню ізоляцію для усунення петель заземлення
ізолятори, які можна вставити в контур петлевої проводки
Єдиний надійний спосіб - використовувати незаземлену термопару.
застосування - вкажіть, для якого застосування вам потрібна термопара
діапазон вимірюваних температур - це визначає тип термопари, наприклад, термопари типу k або j для високих температур або термопари типу t, які найкраще підходять для низьких температур
вимоги до монтажу
конструкція, наприклад, кабельні термопари в оболонці
клас точності