Презентация по управления техническими средствами Датчики

• 1 слайд

  Термопара
  или
  термоэлектрические преобразователи
  

• 2 слайд

  Что это такое ?
  Термопара (термоэлектрический преобразователь температуры) — термоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных устройствах, а также в системах автоматизации.
  
  

• 3 слайд

  Устройство термопары
  Фарфоровая трубка. 
  Платиновая проволока, 
  Горячий спай, 
  Платинородиевая проволока,
  Фарфоровый чехол, 
  Асбестовый слой, 
  Чехол термопары из жаропрочного сплава, 
  головка с клеммами.
  

• 4 слайд

  Принцип действия
  Еще в 1821 г. ученым Томасом Зеебеком было открыто явление, заключающееся что в состоящей из разных проводниковых материалов замкнутой цепи появляется Э.Д.С. (так называемая термо- Э.Д.С.), если места контакта этих материалов поддерживаются при разных температурах. Явление Зеебека заключается в том, что энергия свободных электронов, обусловливающих возникновение электрического тока в проводниках, различна и по-разному изменяется с температурой.
  

• 5 слайд

  Поэтому если вдоль проводника имеется перепад температур, на его горячем конце электроны будут иметь большие энергии и скорости по сравнению с холодным, что обусловит возникновение в проводнике потока электронов от горячего конца к холодному.
  В результате на обоих концах будут накапливаться заряды — отрицательный на холодном и положительный на горячем.
  

• 6 слайд

  Основные замечания
  Термоэлектродвижущая сила, возникающая в цепи из двух разнородных проводников, равна разности электродвижущих сил на их концах.
  Из этого определения следует, что при равенстве температур на концах термоэлемента его термо-э. д. с. будет равна нулю. Отсюда может быть сделан чрезвычайно важный вывод, обусловливающий возможность использования термопары, как датчика для измерения температуры.
  Электродвижущая сила термопары не изменится от введения в ее цепь третьего проводника, если температуры на его концах будут одинаковыми.
  Этот третий проводник может быть включен как в один из спаев, так и в разрез одного из проводников . Этот вывод может быть распространен и на несколько проводников, вводимых в цепь термопары, лишь бы температуры на их концах были одинаковы .
  

• 7 слайд

   Требования к термопарам
  Жаростойкость (неокисляемость при высоких температурах)
  Неизменяемость физических свойств с течением времени в пределах измеряемых температур
  Высокая электрическая проводимость;
  Малый температурный коэффициент сопротивления
  Возможность производства в больших количествах с неизменными физическими свойствами.
  

• 8 слайд

  Применение
  
  Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2200°С) в агрессивных средах.
  Термопары могут обеспечивать высокую точность измерения температуры на уровне ±0,01°С. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.
  Вполне возможно использование термогенераторов для подзарядки АКБ современных слаботочных приборов (телефоны, камеры и т.п.) с использованием открытого огня.
  

• 9 слайд

  Достоинства
  Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С)
  Большой температурный диапазон измерения: от −200 °C до 2500 °C
  Простота
  Дешевизна
  Надежность
  
  

• 10 слайд

  Недостатки
  Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.
  Эффект Пельтье (необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).
  Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
  Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
  На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.