تولید انواع سیگنال های جریانی، ولتاژی، مقاومتی و حتی خازنی تحت استاندارد های مدرن و دقیق به خوبی می تواند هر کمیتی را در مسیر اندازه گیری های دقیق الکتریکی قرار بدهد. در این بین ترموکوپل برقی یکی از بهترین و پرکاربرد ترین نمونه ها به جهت معرفی می باشد.
ترموکوپل برقی
بسیاری از تجهیزات ابزار دقیق به جهت اندازه گیری کمیت های فیزیکی از تبدیل مقدار کمیت مورد نظر به یک سیگنال الکتریکی بهره می برند. در واقع در دنیای امروز که استفاده از سیستم های دیجیتالی به جهت کنترل و نمایش مقدار کمیت های فیزیکی بسیار فراگیر شده است، نحوه ی تهیه ی اطلاعات از انواع کمیت های فیزیکی نیز به سمت و سوی دیجیتالی شدن می رود. در این بین ابداع ساختار های الکتریکی که می تواند مقدار کمیت های فیزیکی مانند دما، رطوبت، چگالی، دبی، سطح و حتی نور را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل نمایند با پیشرفت های روز افزونی همراه شده است. تولید انواع سیگنال های جریانی، ولتاژی، مقاومتی و حتی خازنی تحت استاندارد های مدرن و دقیق به خوبی می تواند هر کمیتی را در مسیر اندازه گیری های دقیق الکتریکی قرار بدهد. در این بین ترموکوپل برقی یکی از بهترین و پرکاربرد ترین نمونه ها به جهت معرفی می باشد.
آنچه در یک ترموکوپل برقی اتفاق می افتد
آنچه که یک ترموکوپل برقی انجام می دهد، تبدیل یک کمیت کاملاً فیزیکی به عنوان دما به یک کمیت کاملا الکتریکی می باشد. به این ترتیب به راحتی می توان با قرار دادن سیستم های ساده تا پیچیده ی برقی با عنوان ترانسمیتر در انتهای یک ترموکوپل برقی به راحتی همراه با تحلیل اطلاعات ولتاژی به دست آمده از ترموکوپل، متوجه ی مقدار دقیق دما، میزان تغییرات آن، سرعت تغییرات و حتی پیش بینی دما در بازه های متنوع زمانی را داشت. در ترموکوپل برقی باید انتظار المان های برقی را نیز داشته باشیم. در این مورد فاکتور ولتاژ در میان دیگر المان های برقی مورد توجه قرار دارد. چرا که این ترموکوپل با کمک ماهیت فلزاتی که همواره تولید اختلاف ولتاژ در میان خود دارند بهره برده و مقدار دما را مشخص می کند.
ترموکوپل برقی و چگونگی تبدیل کمیت فیزیکی دما
وقتی از یک سنسور برقی صحبت می کنیم، باید متوجه ی یک ساختار الکتریکی در ابتدا و انتهای سیستم باشیم. ساختاری که سعی در تبدیل کمیت های فیزیکی به یک کمیت الکتریکی در ابتدای سیستم دارد و در ادامه، در انتهای سیستم حضور ساختاری که می تواند به نوعی به تحلیل داده های الکتریکی سنسور بپردازد. در ترموکوپل برقی هدف تولید سطح ولتاژی بسیار کوچک اما متغیر در سمت ترانسمیتر به جهت تحلیل الکتریکی می باشد. این انتخاب سطح ولتاژ به دلیل ساختار فیزیکی فلزات حساس به دما انتخاب شده است. در واقع از آنجا که فلزات رسانای جریان برق هستند و در هر حالتی می توانند تولید اختلاف ولتاژ نمایند و این اختلاف ولتاژ به شدت به شرایط دمایی حاکم بر فلز وابسته می باشد، به راحتی می توان از این ویژگی های ذاتی فلزات به جهت ساخت یک سیستم ساده ی الکتریکی بهره برد.
ترموکوپل برقی با استفاده از رفتار های متفاوت الکتریکی فلزات در قبال شرایط مختلف دمایی بهره می برد. در ترموکوپل برقی شاهد استفاده از دو فلز غیر همجنس هستیم که در یک نقطه در اتصال یکدیگر هستند. بدون هر گونه پیچیدگی و یا شرایط خاصی به جهت تولید سیگنال ولتاژی، فقط کافیست دما در محل اتصال دو فلز تغییراتی هر چند کوچک داشته باشد.
