ترموکوپل Thermocouple
Thermocouple
یك المان حرارتی است.
اساس كار : تغییرات دما را به تغییرات mv تبدیل می كند.
ساختمان : تشكیل شده از دو فلز غیر همجنس كه در یك نقطه بهم جوش شده اند. اساس كار : تغییرات دما را به تغییرات mv تبدیل می كند. با توجه به متنوع بودن مواد فلزی، انواع مختلف TC ساخته شده است كه عمده ترین آنها عبارتند از:
K – V – T – J – E – N – R – S – B – U – W3 – W5
Type های K , E , J , T كاربرد بیشتری دارند.
K نیكل كروم ، نیكل آلومینیوم
J آهن ، مس نیكل
E نیكل كروم ، مس نیكل
T مس ، مس نیكل
عملكرد ترموكوپل بصورت غیر خطی است واین یكی از معایب آن محسوب می شود. جهت استفاده از TC باید توسط مدارات پیچیده ( EPROM , … ) منحنی آنرا خطی كنیم و یا از منطقة خطی آن استفاده كنیم ( این كار عملاً رنج كاری TC راكاهش می دهد).
اتصال سرد در : ( TC ( Cold Junctionجهت انتقال تغییرات ولتاژ TC به اتاق كنترل از سیمهای رابط مسی و ترمینالها استفاده می شود و بعلت ناهمجنس بودن سیمهای رابط و سیمهای TC ، در محل ترمینالها یك اتصال سرد بوجودمی آید. در نتیجه در هر محل اتصال یك ترموكوپل جدید ویك ولتاژ ناخواسته كوچك ایجاد می شود كه موجب خطا در اندازه گیری ولتاژ اصلی می شود.برای حل این مشكل :
روش 1 :جنس سیمهای رابط را از نوع سیمهای ترموكوپل مورد استفاده انتخاب می كنیم كه این كار با توجه به گران قیمت بودن این نوع كابلها مقرون به صرفه نیست ویا ولتاژ اتصال سرد را با توجه به دمای محیط محاسبه كرده و از معادله كم میكنیم .
روش 2 : استفاده از روش جدیدTransmissionدر این روش دستگاهی به نام Transmitter ، كمیت را در محل اندازه گیری كرده وتوسط سیگنال ابزاردقیق به اتاق كنترل مخابره می كند .Transmitter وسیله ای جهت اندازه گیری یك كمیت و تبدیل مقدار اندازه گیری به سیگنالهای ابزار دقیق و ارسال آن به اتاق كنترل میباشد كه در صورت لزوم دارای سیستمهای خطی ساز نیز میباشد.
یكی دیگر از خطاهای TC افت ولتاژ ناشی از مقاومت سیمهای مسیر و گره های موجود در اتصالات است كه برای رفع این خطا از یك تقویت كننده در كنار TC استفاده می شود.
معایب TC
گران بودن سیمهای ارتباطی تا اتاق كنترل
مشكل بودن تشخیص سیمهای ارتباطی
غیر خطی بودن المان
ایجاد خطا در Cold Junction
مزایای TC
ارزان قیمت بودن المان
در ناحیة خطی TC میتوان عدد به دست آمده را توسط یك مدار عملی op-amp ، تقویت نمود و نمایش داد و مورد استفاده قرار داد.
دارای رنج دمائی بسیار بالاست. ( حدوداً تا نزدیكی نقطه ذوب ترموكوپل )