EPIC® SENSORSMiten TE-anturi toimii?
Miten TE-anturi (termoelementti) toimii?
EPIC® SENSORS -termoelementtianturi tuottaa mV-mittausviestin, jonka suhde lämpötilaan riippuu valitusta termopari- eli termoelementtityypistä.
Mittausperiaate
Kun kaksi eri metallista tai metalliseoksesta valmistettua lankaa (termolankaa) hitsataan toisesta päästään yhteen (kuuma liitoskohta), muodostuu termopari eli termoelementti. Lankojen vapaat päät muodostavat ns. vertailuliitoskohdan (vertailupisteen). Jos hitsauskohdan ja vertailupisteen välillä vallitsee lämpötilaero, syntyy termoelementeissä lämpösähkömotorinen voima (mV-jännite), jonka suuruus on verrannollinen vain vallitsevaan lämpötilaeroon T1-T2 ja materiaaleihin, joista termopari on tehty (Seebeckin ilmiö).
Tämän vuoksi on tärkeää, että vertailuliitoskohta on mahdollisimman vakio, kun se siirretään paikkaan, jossa on vakiolämpötila (vertailulämpötila), ns. pidennysjohtoa tai eristettyä termolankaa hyväksikäyttäen. Katso kaapelityypit tarkemmin: Kompensointikaapelit
Kylmäpisteen kompensointi
Lämpötilalähetin tai mittausjärjestelmä tarvitsevat siis tiedon myös vertailupisteen eli kylmäpisteen lämpötilasta T2. Vertailupisteen lämpötilamuutokset kompensoidaan CJC-mittauksella (Cold Junction Compensation = kylmäpisteen kompensointi). Lämpötilalähettimessä CJC-mittaus voi olla sisäinen toiminto tai liittimiin integroitu mittavastus. Jos vertailupiste on kaukana lähettimestä, on pisteeseen toteutettava erillinen lämpötilamittaus, joka tuodaan lähettimelle kompensointitiedoksi.
Termoparityyppien lämpötila-alueet ja toleranssit:
| Tyyppi | Tarkkuusluokka | Lämpötilaalue °C | Kiinteä arvo °C | Sallitut toleranssit |
|---|---|---|---|---|
| T | 1 2 3 | -40...+350 -40...+350 -200...+40 | ± 0,5 ± 1,0 ± 1,0 | ± 0,004 [t] ± 0,0075 [t] ± 0,015 [t] |
| E | 1 2 3 | -40...+800 -40...+900 -200...+40 | ± 1,5 ± 2,5 ± 2,5 | ± 0,004 [t] ± 0,0075 [t] ± 0,015 [t] |
| J | 1 2 | -40...+750 -40...+750 | ± 1,5 ± 2,5 | ± 0,004 [t] ± 0,0075 [t] |
| K | 1 2 3 | -40...+1000 -40...+1200 -200...+40 | ± 1,5 ± 2,5 ± 2,5 | ± 0,004 [t] ± 0,0075 [t] ± 0,015 [t] |
| N | 1 2 3 | -40...+1000 -40...+1200 -200...+40 | ± 1,5 ± 2,5 ± 2,5 | ± 0,004 [t] ± 0,0075 [t] ± 0,015 [t] |
| R ja S | 1 2 | 0...+1600 0...+1600 | ± 1,0 ± 1,5 | ± [1+(t-1100)×0,003] °C ± 0,0025 [t] |
| L* | -200...+400 +400...+900 | ± 3,0 °C ± 0,75 % |
* Tyyppi L määritellään standardissa DIN 43710, kaikki muut standardin IEC 60584 mukaan. Termoparityyppien materiaalit ja niiden kaapelit
- kaapelimateriaaleina* käytetään termoparimateriaalien kanssa samoja tai sähköisiltä ominaisuuksiltaan samoja materiaaleja. Katso tarkemmin: Kompensointikaapelit.
- kaapelivärit** ovat standarin IEC 60584 mukaisia, paitsi U- ja L-tyypit DIN 43710 mukaan.
