Termočlánek

Termočlánek je teplotní snímač pracující na principu Seebeckova termoelektrického jevu. Skládá se ze dvou vodičů vyrobených z různých kovů nebo kovových slitin, které jsou na jednom konci spojeny (měřicí spoj). Když je měřicí spoj vystaven jiné teplotě než volné konce vodičů (referenční spoj), vzniká mezi volnými konci malé elektrické napětí, které je úměrné teplotnímu rozdílu. Toto termoelektrické napětí se pohybuje v řádu mikrovoltů až milivoltů na stupeň Celsia.

Existuje několik standardizovaných typů termočlánků, které se liší kombinací použitých kovů a tím i měřicím rozsahem, přesností a odolností. Typ K (NiCr/NiAl, chromel/alumel) je nejrozšířenější univerzální termočlánek s rozsahem od minus 200 °C do plus 1 370 °C. Typ J (Fe/CuNi, železo/konstantan) se používá v rozsahu od minus 40 °C do plus 750 °C a je oblíbený v plastikářském průmyslu. Typ T (Cu/CuNi, měď/konstantan) je vhodný pro nízké teploty od minus 200 °C do plus 400 °C. Typ S a typ R (platina/rhodium) se používají pro velmi vysoké teploty až do 1 768 °C v metalurgii a sklářství. Typ B (platina/rhodium s různým obsahem rhodia) měří teploty až do 1 820 °C.

Hlavní výhodou termočlánků oproti odporovým snímačům Pt100 je schopnost měřit velmi vysoké teploty, rychlá odezva díky malé tepelné kapacitě měřicího spoje, mechanická odolnost a nízká cena. Nevýhodou je nižší přesnost (typicky ±1 °C až ±2,5 °C podle typu a třídy), nelinearita výstupního signálu a nutnost kompenzace teploty referenčního spoje (cold junction compensation), kterou musí zajistit vyhodnocovací přístroj.

Pro správné měření teploty termočlánkem je nutné použít speciální kompenzační vedení nebo prodlužovací vedení vyrobené ze stejných materiálů jako termočlánek, aby na spojích nevznikala parazitní termoelektrická napětí. Vyhodnocovací přístroje, jako jsou zobrazovače, regulátory a převodníky v nabídce conio.cz, obsahují obvody pro linearizaci charakteristiky termočlánku a kompenzaci referenčního spoje.