מה הדיפרנס בין תרמיסטור לצמד תרמי?

צמד תרמי ונגדים תרמיים שניהם שייכים למדידת טמפרטורת המגע במדידת הטמפרטורה. למרות שיש להם את אותה פונקציה של מדידת טמפרטורת האובייקטים, עקרונותיהם ומאפייניהם אינם זהים.

צמד תרמי הוא מכשירי טמפרטורה בשימוש נרחב במדידת טמפרטורה, המאופיינים בטווח מדידה רחב, ביצועים יציבים, מבנה פשוט, תגובה דינאמית טובה ויכולת להעביר 4-20 MA אותות חשמליים מרחוק, מה שמקל על בקרה אוטומטית ומרכזית. עקרון מדידת הטמפרטורה של צמד תרמי מבוסס על האפקט התרמו -אלקטרוני. חיבור שני מוליכים או מוליכים למחצה שונים למעגל סגור, כאשר הטמפרטורות בשני הצמתים שונות, ייוצר פוטנציאל תרמו -אלקטרוני במעגל. תופעה זו נקראת אפקט תרמו -אלקטרי, המכונה גם אפקט Seebeck. הפוטנציאל התרמו -אלקטרוני שנוצר במעגל סגור מורכב משני סוגים של פוטנציאלים: פוטנציאל תרמו -אלקטרוני ופוטנציאל מגע.
פוטנציאל תרמו -אלקטרוני מתייחס לפוטנציאל החשמלי שנוצר בשני הקצוות של אותו מוליך בגלל טמפרטורות שונות. למוליכים שונים יש צפיפות אלקטרונים שונה, ולכן גם הפוטנציאלים החשמליים שלהם שונים. פוטנציאל צור קשר, כפי שהשם מרמז, מתייחס לפוטנציאל החשמלי שנוצר כאשר שני מוליכים שונים באים במגע, בגלל צפיפות האלקטרונים השונים שלהם, וכתוצאה מכך כמות מסוימת של דיפוזיה אלקטרונית. כאשר הם מגיעים לשיווי משקל מסוים, גודל פוטנציאל המגע תלוי בתכונות החומר של שני המוליכים השונים ובטמפרטורה בנקודת המגע שלהם. נכון לעכשיו, יש מפרט סטנדרטי עבור צמדים תרמיים המשמשים בינלאומיים, הקובעים כי צמד תרמי מחולק לשמונה חטיבות שונות, כלומר B, R, S, K, N, E, J ו- T. מדידת הטמפרטורה שלהם יכולה להגיע למינוס 270 מעלות צלזיוס ועד 1800 מעלות צלזיוס. ביניהם, B, R ו- S שייכים לסדרת הפלטינה תרמית תרמית. מכיוון שפלטינה היא מתכת יקרה, הם נקראים גם צמד תרמי מתכת יקר, ואילו הנותרים נקראים צמד תרמי מתכת זול.
ישנם שני סוגים של מבני צמד תרמי, סוג רגיל וסוג משוריין. צמד תרמי רגיל מורכב בדרך כלל מאלקטרודות חמות, צינורות מבודדים, שרוולי מגן ותיבות צומת, ואילו צמד תרמי משוריין הם שילוב מוצק של חוטי צמד תרמי, חומרי בידוד ושרוולי מגן מתכתיים המורכבים ונמתחים.
האות החשמלי של צמד תרמי דורש חוט מיוחד להעברה, אותו אנו מכנים חוט מפצה. צמד תרמי שונים דורשים חוטי פיצוי שונים, המשמשים בעיקר להתחברות לצמד התרמי ולהרחיק את קצה ההתייחסות של הצמד התרמי הרחק מאספקת החשמל, ובכך מייצב את הטמפרטורה של סוף ההתייחסות. חוטי פיצויים מחולקים לשני סוגים: סוג פיצויים וסוג הרחבה. ההרכב הכימי של חוט ההרחבה זהה לזה של הצמד התרמי המפוצה. עם זאת, בפועל, חוט ההרחבה אינו עשוי מאותו חומר כמו הצמד התרמי, ובדרך כלל מוחלף בחוט באותה צפיפות אלקטרונים כמו הצמד התרמי. החיבור בין חוט המפצה לצמד התרמי ברור בדרך כלל, כאשר הקוטב החיובי של הצמד התרמי המחובר לחוט האדום של החוט המפצה והקוטב השלילי המחובר לצבע שנותר. החומר של מרבית חוטי הפיצויים הוא סגסוגת ניקל נחושת.
למרות שנגדים תרמיים נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה, היישום שלהם מוגבל בגלל טווח מדידת הטמפרטורה שלהם. עקרון מדידת הטמפרטורה של נגדים תרמיים מבוסס על המאפיין שערך ההתנגדות של מוליכים או מוליכים למחצה משתנה עם הטמפרטורה. יש לו גם יתרונות רבים, כגון העברה מרחוק של אותות חשמליים, רגישות גבוהה, יציבות חזקה, החלפה טובה ודיוק. עם זאת, זה דורש עירור כוח ואינו יכול למדוד שינויים בטמפרטורה באופן מיידי.
בדרך כלל משתמשים תרמיסטורים תעשייתיים PT100, PT10, CU50, CU100, טווח מדידת הטמפרטורה של תרמומטרים של התנגדות פלטינה הוא בדרך כלל -200-800 מעלות צלזיוס, ואילו זה של תרמומטרים של התנגדות נחושת היא -40 ל -140 מעלות צלזיוס. תרמיסטורים וצמד תרמי יש את אותו סוג של בידול, אך הם אינם דורשים חוטים מפצים והם זולים יותר מאשר צמד תרמי.