Come scegliere le termocoppie e i resistori termici

Innanzitutto, lasciami presentare la termocoppia. La termocoppia è il dispositivo di temperatura più utilizzato nella misurazione della temperatura. Le sue caratteristiche principali sono ampia intervallo di misurazione, prestazioni relativamente stabili, struttura semplice, buona risposta dinamica e capacità di convertire il modello di temperatura in trasmissione remota universale 4-20 segnale elettrico MA attraverso il trasmettitore di temperatura, che è conveniente per il controllo automatico e il controllo centralizzato.
Il principio di misurazione della temperatura della termocoppia si basa sull'effetto termoelettrico. Quando due diversi conduttori o semiconduttori sono collegati in un ciclo chiuso, quando la temperatura alle due giunzioni è diversa, nel ciclo verrà generato il potenziale termoelettrico. Questo fenomeno è chiamato effetto termoelettrico, noto anche come effetto Seebeck.
Il potenziale termoelettrico generato nel circuito chiuso è costituito da due potenziali: potenziale termoelettrico e potenziale di contatto. Il potenziale termoelettrico si riferisce al potenziale generato dalle due estremità dello stesso conduttore a causa di temperature diverse. Diversi conduttori hanno densità di elettroni diverse, quindi anche il potenziale che generano è diverso. Come suggerisce il nome, il potenziale di contatto si riferisce al potenziale formato quando due diversi conduttori sono in contatto a causa delle loro diverse densità di elettroni. Quando raggiungono un certo equilibrio, viene generata una certa quantità di diffusione elettronica. La dimensione del potenziale di contatto dipende dalle proprietà del materiale dei due diversi conduttori e dalla temperatura dei loro punti di contatto.
Al momento, le termocoppie utilizzate a livello internazionale hanno una specifica standard. Le normative internazionali stipulano che le termocoppie sono divise in 11 diverse divisioni, vale a dire J, K, T, E, N, R, S, B, G, C e D. La temperatura più bassa può essere misurata a meno di 270 gradi Celsius e la più alta può raggiungere 1800 gradi Celsius. Tra questi, R, S, B, G, C e D appartengono a metalli preziosi, quindi sono anche chiamati termocoppie di metalli preziosi e quelli rimanenti sono chiamati termocoppie di metallo a buon mercato.
Esistono due strutture comuni di termocoppie, tipo di montaggio e tipo corazzato. Le termocoppie di tipo di assemblaggio sono generalmente composte da termocoppie, tubi isolanti, maniche protettive e scatole di giunzione, mentre le termocoppie corazzate sono una solida combinazione di fili di termocoppia, materiali isolanti e maniche protettive metalliche assemblate e allungate.
Tuttavia, il segnale elettrico della termocoppia richiede un filo speciale per trasmettere, che chiamiamo filo di compensazione della termocoppia. Diverse termocoppie richiedono diversi fili di compensazione, la cui funzione principale è connettersi con la termocoppia e mantenere l'estremità di riferimento della termocoppia (comunemente nota come estremità del freddo in Cina) lontano dall'area di misurazione della temperatura, in modo che la temperatura dell'estremità di riferimento sia stabile. I cavi di compensazione sono divisi in tipo di compensazione e tipo di estensione. La composizione chimica del filo di estensione è la stessa di quella della termocoppia compensata, ma in pratica il filo di estensione non è necessariamente realizzato con lo stesso metallo della termocoppia. Viene generalmente sostituito da un filo con lo stesso potenziale termoelettrico della termocoppia.
La connessione tra il filo di compensazione e la termocoppia è semplice e chiara e può essere collegata con un connettore di termocoppia professionale. La maggior parte dei fili di compensazione generale sono realizzati in lega di rame-nichel.

Successivamente, introduciamo resistori termici. Sebbene i resistori termici siano ampiamente utilizzati nell'industria, la loro applicazione è limitata in una certa misura a causa del loro intervallo di misurazione della temperatura. Il principio di misurazione della temperatura dei resistori termici si basa sulla caratteristica che il valore di resistenza di un conduttore o un semiconduttore cambia con la temperatura.

Ha molti vantaggi e può anche trasmettere segnali elettrici da remoto, con elevata sensibilità, forte stabilità, buona intercambiabilità e accuratezza, ma richiede eccitazione di potenza e non può misurare istantaneamente le variazioni di temperatura.
I resistori termici industriali utilizzano generalmente PT100, PT10, Cu50, Cu100 e ci sono anche PT1000 e PT200 emergenti.

L'intervallo di misurazione della temperatura dei resistori termici platino è generalmente meno da 200 a 800 gradi Celsius e quello dei resistori di rame è generalmente meno da 40 a 140 gradi Celsius. In generale, il prezzo unitario dei resistori termici finiti è più costoso di quello delle termocoppie e la loro stabilità a lungo termine non è buono come quello delle termocoppie.