Термоэлектрические датчики - Основные понятия автоматики
К числу термоэлектрических датчиков генераторного типа можно отнести термопары, в которых изменение температуры преобразуется в термоэлектродвижущую силу (термо-ЭДС) Е. В основу работы термопары положено явление термоэлектрического эффекта, открытого в 1756 г. русским академиком Ф. У. Эпинусом. Это явление заключается в том, что если соединить концы двух разнородных по материалу проводников 1 и 2 (рис. 1.11, а) и места соединений по-местить в среды с различными температурами t1 и t2, то в цепи термопары появляется термо-ЭДС, которая будет тем больше, чем больше разность температур концов термо-пары
Рис. 1.14 Термопары а-термоэлектрическая цепь, б-харктеристики термопары, в-схема включения термопары, г-последовательное включение термопар
Конец термопары, имеющий температуру t1 называется рабочим концом (горячим спаем), а конец термопары, находящийся при постоянной температуре t2, называется свободным концом (холодным спаем). Проводники 1 и 2, с помощью которых образуется термопара, называются термоэлектродами. Термоэлектроды. обычно изготовляются из чистых металлов (платина, золото, никель, медь, железо, вольфрам, молибден), сплавов (константан, нихром, платинородий, чугун, алюмель, копель, хромель) и полупроводниковых материалов (уголь, карборунд).
Если термопару используют в качестве датчика, то ее сначала градуируют, т. е. определяют зависимость термо-ЭДС от температуры рабочего конца t1 при тем-пературе свободного конца t2=0°С (температура таяния льда).
При измерении температура не равна температуре, при которой происходила градуировка термопары, необходимо вводить поправку в зависимости от температуры свободного конца - механически или автоматически с помощью терморезисторов.
Рис. 1.15 Принципиальная схема включения термопары и милливольтметра
В технике часто измерительный прибор 2 расположен на значительном расстоянии от термопары 1. В этих случаях соединение измерительного прибора с термопарой осуществляется с помощью компенсационных проводов 3 (рис. 1.11в). Если термопара изготовлена из дешевого материала (никель, медь, копель, алюмель и др.), то и компенсационные провода изготовляются из того же материала.
Если термопара изготовлена из дорогих материалов (платина, золото, платинородий, вольфрам, молибден), то компенсационные провода изготовляются из дешевых материалов, но имеющих в паре ту же термо-ЭДС, как и основные материалы. Основными достоинствами металлических термопар являются: простота и дешевизна, большое разнообразие конструктивных форм исполнения.
К недостаткам металлических термопар можно отнести:
- 1. наличие паразитных термо-ЭДС (за счет примесей в металлах); 2. тепловую инерционность (постоянная времени термопар колеблется от нескольких минут до десятых долей секунды).
В настоящее время промышленностью выпускаются термопары, изготовленные из полупроводникового материала, которые имеют термо-ЭДС, равную 1 мВ/°С, т. е. в десятки раз большую, чем металлические термопары.
Основными недостатками полупроводниковых термопар являются: сравнительно небольшой диапазон измерения температур (от+200 до +400°С); малая прочность. Термопары как металлические, так и полупроводниковые выполняются различных размеров и конфигураций. Термопары больших размеров, как правило, устанавливаются в промышленных печах, а миниатюрные термопары -- в вакууме. Для длительного измерения высоких температур (около 2000° С) применяются вольф-рамоиридиевые и вольфрамомолибденовые термопары.
В автоматике для измерения температур обычно используют не одиночные термопары, а несколько термопар (рис. 1.11,г), соединенных последовательно. Такое соединение термопар позволяет повысить значение термо-ЭДС и выходную мощность термоэлектрического датчика.
Похожие статьи
-
Конструкция датчиков - Основные понятия автоматики
Конструктивно потенциометрический датчик (рис. 1.8) состоит из каркаса 1, на который намотана в один слой обмотка 2 из тонкого провода. По виткам обмотки...
-
Измерительные преобразователи (датчики), Потенциометрические датчики - Основные понятия автоматики
Электрические датчики относятся к наиболее важным элементам систем автоматики. С помощью датчиков контролируемая или регулируемая величина преобразуется...
-
Физические процессы в р-n-переходе Основным элементом большинства полупроводниковых приборов является электронно-дырочный переход (р-n-переход),...
-
Реверсивные потенциометрические датчики - Основные понятия автоматики
Выходное напряжение реверсивных датчиков изменяет знак (полярность) при изменении знака входного сигнала. В системах автоматического регулирования обычно...
-
Первичным измерительным преобразователем термоэлектрического термометра (ТТ) служит термопара, которая состоит из двух разнородных проводников (рис.3)....
-
Функциональные потенциометрические датчики - Основные понятия автоматики
Для получения выходного сигнала, изменяющегося по определенному закону, применяют функциональные потенциометрические датчики. В этих датчиках зависимость...
-
Структура и назначение систем автоматики и телемеханики - Основные понятия автоматики
Отрасль науки и техники, разрабатывающая методы и средства контроля и управления производственными процессами, носит название автоматики и телемеханики....
-
Введение - Основные понятия автоматики
Применение автоматики и вычислительной техники позволяет механизировать трудоемкие и тяжелые работы, экономить средства. Автоматика и вычислительная...
-
Микроэлектроника. Основные понятия. Микроэлектроника - это раздел электроники, охватывающий исследования и разработку качественно нового типа электронных...
-
Клавиатура - основное устройство для ввода информации. - Понятие экспертных систем (ЭС)
Существуют также устройства, облегчающие работу оператора, такие, как мышь, световое перо и пр. Также для ввода информации широко используются сканеры....
-
Особенность синхронного дискретного устройства состоит в необходимости обеспечения синхронизации сигналов при его схемной реализации. Для синтеза...
-
Основные понятия и классификация маневровой работы Маневрами называются передвижения подвижного состава (отдельных вагонов или групп вагонов, одиночных...
-
Коммуникация - Процесс, с помощью которого осуществляются и развиваются все многообразные человеческие взаимоотношения; символы и знаки, а также средства...
-
ПОНЯТИЕ ДАТЧИКА - Датчики, используемые в современном автомобиле
Процесс управления заключается в приеме информации о состоянии объекта управления, ее контроле и обработке центральным устройством и выдачи им...
-
Материалы для изготовления - Пьезоэлектрические датчики
Наиболее перспективным пьезоэлектрическим материалом является пьезокерамика. Возможность использования пьезокерамики в приборостроении и автоматике...
-
Жизненный цикл железнодорожного подвижного состава. Этапы и работы, выполняемые на стадии "производство подвижного состава": ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПОДВИЖНОГО...
-
Первые попытки создания датчиков на основе оптических волокон можно отнести к середине 1970-х годов. Публикации о более или менее приемлемых разработках...
-
Микросхема диэлектрический биполярный полупроводниковый Полупроводниковая ИС - это микросхема, которая представляет собой кристалл полупроводника, в...
-
Цель и особенности основных видов испытаний ВОК - Методы испытания волоконно-оптических кабелей
Как указывалось выше, при прокладке и монтаже кабель подвергается минимально двукратному изгибу, поэтому при испытаниях он должен выдержать также минимум...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ ДАТЧИКОВ - Датчики, используемые в современном автомобиле
При классификации датчиков в качестве основы часто используется принцип их действия, который, в свою очередь, может базироваться на физических или...
-
Железнодорожный транспорт станция маневренный Изучения курса <<Управления эксплуатационной работой железных дорог>> необходимо для получения знаний...
-
Классификация пьезоэлектрических датчиков - Пьезоэлектрические датчики
Пьезоэлектрические датчики содержат кристаллы или текстуры, электризующиеся под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и деформирующиеся...
-
Выбор основных и вспомогательных материалов - Блок сопряжения телефонной связи
К основным материалам относятся материалы, указанные в КД и остающиеся в составе изделия после его изготовления. В процессе сборки и монтажа блока...
-
Само название "полупроводник" произошло от различия электропроводности полупроводников от электропроводности металлов и диэлектриков. Действительно Но...
-
Целью данного курсового проекта является разработка интегрирующего усилителя с выходным каскадом на транзисторах и проведение графоаналитического расчета...
-
Основными показателями коммутатора, характеризующими его производительность, являются: 1. Скорость фильтрации кадров; 2. Скорость продвижения кадров; 3....
-
Датчик частоты вращения коленчатого вала - Датчик давления
1. кронштейн крепления 2. магнитный сердечник 3. задающий диск (диск синхронизации) 4. провод 5. уплотнитель 6. магнит 7. корпус 8. обмотка Датчик...
-
Основные неисправности форсунки - Судовые дизельные установки
Форсунка топливный дизельный двигатель Неисправности в работе форсунок всегда приводят к ухудшению смесеобразования, в результате чего скорость сгорания...
-
Механический расходомер воздуха - Датчик давления
Механический расходомер воздуха использовался в системах распределенного впрыска Jetronic, а также объединенных системах впрыска и зажигания. В системе...
-
Датчики в автомобильных охранных сигнализациях - Датчики, используемые в современном автомобиле
По конструктивному исполнению автосигнализации делятся на два типа: компактные и модульные. Сигнализация в компактном исполнении представляет собой...
-
Точностные параметры - Основные параметры линейных стабилизаторов напряжения
Основное назначение стабилизаторов - поддерживать выходное напряжение неизменным, равным номинальному значению в условиях изменяющегося входного...
-
Для производства Многослойных печатных плат используются различные стеклотекстолиты по условию технического задания устройство должно работать в условиях...
-
Основные неисправности и причины их появления Велико влияние исправного состояния автосцепных устройств на безопасность движения подвижного состава. Не...
-
Основные светотехнические величины, Обоснование системы освещения и типа светильников - IP-телефония
Это понятие связано с той или иной осветительной установкой Рисунок 4 Геометрические параметры, используемые в светотехнике Таблица 1 Основные...
-
Простейший вид излучения - монохроматическое, т. е. излучение характеризуемое очень узким интервалом длин волн. 1- (1 при 0. Монохроматическое излучение...
-
Основные неисправности смазочной системы. Внешними признаками неисправностей смазочной системы являются загрязнение смазочного материала, пониженное или...
-
Классификация систем автоматики - Строительные машины и оборудование
Автоматические системы, используемые в строительных машинах и оборудовании для контроля, регулирования и управления, можно классифицировать по ряду...
-
Пожарная безопасность Основные правила пожарной безопасности Воздействие пламени на полимерные материалы при пожаре может привести к ряду отрицательных...
-
Понятие устойчивости - Устойчивость САР
Для того чтобы замкнутая САР была работоспособной, она должна быть устойчивой. Устойчивой является САР, реакция которой на ограниченное воздействие...
-
Это понятие связано с той или иной осветительной установкой. Рисунок Геометрические параметры, используемые в светотехнике Таблица 1 Основные...
Термоэлектрические датчики - Основные понятия автоматики