Чому криві температури і напруги всіх типів термопар проходять через початок?

Зауважте, що температура на графіку знаходиться в ° C, навіть не в ° K.

0 ° С - межа між температурою води та льоду під тиском 1 атм. Чому термопари дають напругу 0В при температурі 0 ° С? Чи є якийсь зв’язок між водою та термоелементами, термоелементи призначені для того, щоб поводитись так, чи це просто збіг?

Напруга термопари - це від різниці температур між сенсорним переходом та опорним з'єднанням; опорний з'єднання завжди існує і може бути з'єднанням проводів термопари до вашого вольтметра; зауважте, що латунь, мідь, матеріали для покриття утворюють додаткові проміжні з'єднання, які скасовуються, якщо вони є рівномірною температурою. Таблиці термопар базуються на тому, що опорний з'єднання знаходиться при 0 ° С (опорна точка по кризі, умова), тому температури сенсорних переходів у цих таблицях всі 0 В при 0 ° С. Веб-сайт Omega Engineering має чудову довідкову документацію щодо термопар, яка пояснює все про опорні та проміжні з'єднання. http://www.omega.com/techref/

Існує безліч методів компенсації температури. Одне полягає в тому, щоб поставити опорний вузол у крижану слиз, стабільну і відому опорну точку. Іншим є створення напруги для компенсації фактичної температури з'єднання, так що вимірювана напруга буде "табличною температурою" без зсувів. Інший спосіб полягає у використанні температури навколишнього середовища та стабілізованої вище температури з'єднання, в цьому випадку для компенсації може бути використаний фіксований зсув. Хоча це може здатися складним, термоелементи часто використовуються для екстремальних температур, і точне вимірювання або стабілізація опорного з'єднання можна здійснити електронними методами з низькою температурою.

Температура на осі X - це різниця температур між двома стиками термопари. Це не абсолютна температура. Якщо обидва переходи знаходяться при 0 ^o C, напруга термопари було б 0V. Якщо обидва переходи знаходяться при 100 ^o C, напруга термопари все ще буде 0V.

Напруга в термопарі - це функція різниці між температурою «гарячої» та «холодної» частин термопари. Якщо різниці температур немає, то напруги немає. Детальніше дивіться у Вікіпедії про термопару .

Ось чому для того, щоб мати абсолютні показання, потрібно використовувати "компенсацію холодного з'єднання".

Усі попередні відповіді говорять про те, що напруга від термопари є функцією різниці температур між гарячими та холодними переходами. Це дещо грубе наближення, і це не зовсім вірно.

Наприклад, якщо гарячий вузол знаходиться при 100 ° C, а холодний - 0 ° C, напруга не буде точно такою, як, якщо гарячий вузол - 200 ° C, а холодний - 100 ° C. Для термопари типу K перший - 4,096 мВ, а другий - 4,042мВ. Різниця може виявитися невеликою (приблизно 1% помилки), але вона не є незначною у багатьох випадках.

За умовою , напруги термопари задаються з температурою холодного з'єднання 0 ° C (оскільки легко створити постійну точну температуру 0 ° C / 32 ° F за допомогою крижаної ванни). Тепер напруга від термопари з обох кінців при 0 ° C має бути 0uV (це повинно бути очевидно з термодинаміки / збереження енергії), тому графіки завжди будуть проходити через 0 (коли 0 вибрано як температуру холодного переходу!) . Графіки з ° F зазвичай проходять через 32, іноді 75 ° F.