Prinsip dasar pengukuran suhu termokopel

Prinsip dasar pengukuran suhu termokopel
Menyolder dua bahan konduktor atau semikonduktor A dan B yang berbeda bersama-sama membentuk sirkuit tertutup. Ketika ada perbedaan suhu antara dua titik pemasangan 1 dan 2 konduktor A dan B, gaya gerak listrik dihasilkan di antara keduanya, menghasilkan arus dengan besaran yang bervariasi dalam rangkaian. Fenomena ini disebut efek termoelektrik. Termokopel bekerja dengan memanfaatkan efek ini.
Apa itu termokopel?
Termokopel dan resistansi termal keduanya termasuk dalam pengukuran suhu tipe kontak dalam pengukuran suhu. Walaupun fungsinya sama, yaitu mengukur suhu suatu benda, namun prinsip dan karakteristiknya tidak sama.
Termokopel adalah perangkat suhu yang banyak digunakan dalam pengukuran suhu. Karakteristik utamanya adalah rentang pengukuran yang luas, kinerja stabil, struktur sederhana, respons dinamis yang baik, dan kemampuan mengirimkan sinyal listrik 4-20mA dari jarak jauh, sehingga memudahkan kontrol otomatis dan kontrol terpusat. Prinsip pengukuran suhu termokopel didasarkan pada efek termoelektrik. Ketika dua konduktor atau semikonduktor yang berbeda dihubungkan ke dalam suatu rangkaian tertutup, ketika suhu pada kedua sambungan tersebut berbeda, efek termoelektrik atau efek Seebeck akan dihasilkan dalam rangkaian tersebut. Potensial termoelektrik yang dihasilkan pada suatu rangkaian tertutup terdiri dari dua jenis potensial; Potensi perbedaan suhu dan potensi kontak. Potensi termoelektrik mengacu pada potensi yang dihasilkan pada dua ujung konduktor yang sama karena suhu yang berbeda. Konduktor yang berbeda memiliki kerapatan elektron yang berbeda, sehingga potensi yang dihasilkannya juga berbeda. Potensi kontak, seperti namanya, mengacu pada potensi yang terbentuk ketika dua konduktor berbeda bersentuhan dan menghasilkan sejumlah difusi elektron karena perbedaan kepadatan elektron. Ketika mencapai kesetimbangan tertentu, potensial terbentuk. Besarnya potensial kontak bergantung pada sifat material dari dua konduktor yang berbeda dan suhu pada titik kontaknya.
Ada dua jenis struktur termokopel, tipe biasa dan tipe lapis baja. Termokopel biasa umumnya terdiri dari elektroda termal, tabung insulasi, selongsong pelindung, dan kotak sambungan, sedangkan termokopel lapis baja adalah kombinasi padat dari kabel termokopel, bahan insulasi, dan selongsong pelindung logam yang dirakit dan diregangkan. Namun, sinyal listrik termokopel memerlukan jenis kabel khusus untuk transmisi, yang kami sebut sebagai kabel kompensasi. Termokopel yang berbeda memerlukan kabel kompensasi yang berbeda, dan fungsi utamanya adalah untuk menghubungkan dengan termokopel, menjaga ujung referensi termokopel jauh dari sumber listrik, sehingga menstabilkan suhu ujung referensi. Kabel kompensasi dibagi menjadi dua jenis: tipe kompensasi dan tipe ekstensi. Komposisi kimiawi kawat ekstensi sama dengan termokopel terkompensasi. Namun dalam praktiknya, kawat ekstensi tidak terbuat dari bahan yang sama dengan termokopel, dan umumnya diganti dengan kawat dengan kerapatan elektron yang sama dengan termokopel. Hubungan antara kabel kompensasi dan termokopel umumnya sangat jelas. Kutub positif termokopel dihubungkan ke kabel merah kabel kompensasi, sedangkan kutub negatif dihubungkan ke sisa warna. Kebanyakan kabel kompensasi terbuat dari paduan tembaga-nikel.