Wstęp:

W przemysłowych procesach produkcyjnych temperatura jest jednym z ważnych parametrów, które należy mierzyć i kontrolować. W pomiarach temperatury powszechnie stosuje się termopary. Mają one wiele zalet, takich jak prosta konstrukcja, wygoda produkcji, szeroki zakres pomiarowy, wysoka precyzja, mała bezwładność oraz łatwość zdalnej transmisji sygnałów wyjściowych. Ponadto, ponieważ termopara jest czujnikiem pasywnym, nie wymaga zewnętrznego zasilania podczas pomiaru i jest bardzo wygodna w użyciu, dlatego często wykorzystuje się ją do pomiaru temperatury gazu lub cieczy w piecach i rurach oraz temperatury powierzchni ciał stałych.

Zasada działania:

Gdy dwa różne przewodniki lub półprzewodniki A i B tworzą pętlę, a dwa końce są połączone ze sobą, o ile temperatury na dwóch złączach są różne, temperatura jednego końca wynosi T, który nazywany jest końcem roboczym lub gorącym końcem, a temperatura drugiego końca wynosi T0, zwanego końcem swobodnym (nazywanym również końcem odniesienia) lub końcem zimnym, w pętli zostanie wygenerowana siła elektromotoryczna, a kierunek i wartość siły elektromotorycznej są związane z materiałem przewodnika i temperaturą dwóch złączy. Zjawisko to nazywa się „efektem termoelektrycznym”, a pętla złożona z dwóch przewodników nazywa się „termoparą”.

Siła termoelektromotoryczna składa się z dwóch części, pierwsza część to siła elektromotoryczna styku dwóch przewodników, a druga część to siła elektromotoryczna termoelektryczna pojedynczego przewodnika.

Wielkość siły termoelektromotorycznej w pętli termopary zależy wyłącznie od materiału przewodzącego, z którego wykonana jest termopara, oraz temperatury obu złączy i nie ma nic wspólnego z kształtem ani rozmiarem termopary. Gdy dwa materiały elektrod termopary są nieruchome, siła termoelektromotoryczna jest równa temperaturom obu złączy t i t0. Funkcja ta jest słaba.