Термопара

Термопара — два проводника из разнородных материалов, соединенных на одном конце и образующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерений температуры.

Различают термопары следующего типа:
R — ТПП (Платина – 13% родий/платина)
S — ТПП (Платина – 10% родий/платина)
B — ТПР (Платина – 30% родий/платина – 6% родий)
J — ТЖК ((Железо/медь – никель (железо/константан))
T — ТМК (Медь/медь – никель (медь/константан))
E — ТХКн (Никель – хром/медь – никель (хромель/константан))
K — ТХА (Никель – хром/никель – алюминий (хромель/алюмель))
N — ТНН (Никель – хром – кремний/никель – кремний (нихросил/нисил))
A (A-1, A-2, A-3) — ТВР (Вольфрам – рений/вольфрам – рений)
L — ТХК (Хромель/копель)
M — ТМК (Медь/копель)

Термопары не требуют вспомогательного источника питания, имеют широкий диапазон измеряемых температур. Однако им присуща заметная нелинейность характеристики преобразования. Некоторые проблемы создает необходимость учета (или компенсации) влияния температуры свободных концов термопары на результат измерения. Кроме того, малое выходное напряжение (и сравнительно невысокая чувствительность) требует довольно чувствительных вторичных преобразователей (усилителей) и/или выходных приборов.

Приборы и преобразователи на основе термопар широко pacпространены. Компактные цифровые термометры на основе термопар являются в настоящее время основным и самым массовым инструментом в температурных измерениях.

Выходной сигнал термопары — постоянное напряжение — довольно легко может быть преобразован в цифровой код или измерен простыми средствами (например, малогабаритным цифровым мультиметром). Термопары могут быть подключены для дальнейшего преобразования к различным вторичным измерительным преобразователям (приборам) как аналоговым, так и цифровым, для статических и динамических измерений.

Диапазон температур, измеряемых с помощью термопар, довольно широк: от -200 до +2000 °С. Измерители на основе термопар отличаются высокой точностью и чувствительностью, хорошей повторяемостью характеристики преобразования. Обычный диапазон выходных напряжений составляет 0...50 мВ (в зависимости от используемых в термопаре материалов), типичный температурный коэффициент преобразования (чувствительность термопары) лежит в диапазоне 10...50 мкВ/°С.

Основные характеристики некоторых типов ТП

В практике типовых темпера­турных измерений чаще всего ис­пользуются термопары трех типов: J, К, Т.
Термопары типа J имеют минимальную стоимость, высокую чувствительность, умеренную точность, но не могут (не должны) использоваться длительное время при экстремальных температурах (выше 1000 °С), так как нарушается их градуировочная характеристика.
Термопары типа К характеризуются средней стоимостью, средней точностью, хорошей чувствительностью и широким диапазоном температур (до 1300 °С). Именно этот тип термопар является наиболее распространенным.
Термопары типа Т имеют среднюю стоимость, среднюю чувствительность, высокую точность. Они удобны для работы с невысокими температурами.

Для работы при высоких температурах и/или в условиях дей­ствия агрессивных сред применяются термопары типов R и S.

Используемая литература:
1. ГОСТ Р 8.585-2001
2. В.А. Панфилов. «Электрические измерения», 3-е издание.