Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada37 AnotaceMěření teploty pomocí termočlánků Klíčová slovaTermočlánek, kompenzace, kompenzační vedení, termostat, srovnávací spoj PředmětMechatronika, Automatizace Autor, spoluautorIng. Josef Sýkora JazykČeština Druh učebního materiáluPrezentace, výklad Potřebné pomůckyPC, dataprojektor Druh interaktivityVýklad pomocí prezentace, vyhledávání informací Stupeň a typ vzděláváníStřední škola, učiliště Cílová skupina2. ročník, žáci 16 – 17 let, obory elektro Speciální vzdělávací potřebyne ZdrojeVlastní zdroje - viz poslední strana Měření teploty pomocí termočlánků 1 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje VY_32_INOVACE_37_745

MECHATRONIKA Měření teploty pomocí termočlánků

Zapojení termočlánku volné konce ……….… srovnávací spoje spojené konce ……… měřící spoj

Volné konce termočlánku musí být udržovány na stálé teplotě, což je v praxi nerealizovatelné. Proto nebo musí být provedena kompenzace vlivu změn okolní teploty, jinak by došlo ke značným chybám při měření. Ke kompenzaci se používá: termostat kompenzační krabice

Kompenzační vedení Bývá ze stejného materiálu jako termočlánek, nebo z materiálu se shodnými termoelektrickými vlastnostmi (u drahých kovů). Je prodloužením termočlánku do srovnávacího místa, kde se provádí kompenzace vlivu okolní teploty. Odtud se vede termoelektrické napětí k vyhodnocovacímu přístroji Cu vedením, nejčastěji o průřezu 1,5 mm 2. Odpor celého měřícího okruhu je 20 Ω. Tvoří ho: odpor termočlánku R t odpor kompenzačního vedení R kv odpor kompenzační krabice R kk event. odpor termostatu R term odpor měděného (Cu) vedení R Cu

Metody měření Jako ukazovací přístroj při měření teploty termočlánky slouží milivoltmetr (soustava Deprézská, nejvhodnější pro měření malých stejnosměrných napětí). přístroj je cejchován přímo ve °C je určen vždy pro určitý typ termočlánku.

Teplotní kompenzace Provádí se pro odstranění vlivu změn okolní teploty na přesnost měření. Změnou okolní teploty se změní rozdíl teplot mezi spojenými a volnými konci termočlánku a tím i velikost termoelektrického napětí a také ukazovaný údaj. Kompenzace se provádí dvěma rovnocennými způsoby, při kterých se používá: 1.kompenzační krabice 2.termostat

Kompenzační krabice Je to odporový můstek, v jehož jedné větvi je rezistor (Cu), jehož odpor se mění s teplotou, odpor zbývajících rezistorů se nemění. Můstek je vyvážen při teplotě 20 °C, tzv. vztažná teplota. Při této teplotě na diagonále není žádné napětí. Při jiné teplotě se můstek rozváží a na jeho diagonále se objeví napětí, které se k termoelektrickému napětí termočlánku přičítá nebo odčítá (dle smyslu změny teploty).

Kompenzační krabice Termočlánek je s kompenzační krabicí zapojen do série. Vyrábí se pro jeden termočlánek určitého typu. Má označení ZEPABOX a jeho odpor je R kk = 2,5 Ω.

Termostat Je to kovová krabice, ve které je udržována pomocí topného tělíska teplota – nejčastěji 50 °C. Vyrábí se pro více termočlánků, nejčastěji pro 6 nebo 12, vždy pro určitý typ. Některé typy jsou kombinované, např. ZEPAFIX pro 6 x Fe – ko 6 x Ch – A

Souhrn učiva Kontrolní otázky: 1.Proč se u termočlánků musí provádět teplotní kompenzace? 2.Co to je a k čemu se používá kompenzační vedení? Z jakých materiálů je vyrobeno a které části obvodu se jím propojují? 3.Co je a k čemu se používá kompenzační krabice? Popiš ji (co obsahuje?) a vysvětli její funkci (činnost)! 4.Co je a k čemu se používá při měření teploty termočlánky termostat? Popiš ho a vysvětli činnost! 5.Jak velký odpor musí mít justovací cívka R j, jestliže termočlánek je vzdálen 180 m od ukazovacího přístroje? Pro kompenzaci je použita kompenzační krabice ZEPABOX, umístěná 5 m od termočlánku. Odpor kompenzačního vedení včetně termočlánku je 4,38 , vedení od kompenzační krabice je měděné o průměru 1,4 mm.

12 STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje Text a obrázky vlastní