Принцип работы. При нагревании спая двух разнородных металлических проводников появляется э.д.с., являющаяся суммой э.д.с

При нагревании спая двух разнородных металлических проводников появляется э.д.с., являющаяся суммой э.д.с. Пельтье, возникающей в спае, и э.д.с. Томпсона, возникающей вследствие градиента температур в каждой проволоке. Суммарная э.д.с. является функцией температуры для данной пары металлов. Если один спай термопары поддерживать при постоянной температуре , то э.д.с. термопары будет функцией температуры , при которой находится другой ее спай. Если отградуировать данную термопару, т.е. найти зависимость ее т. э.д.с. от температуры одного из спаев при сохранении постоянной температуры второго спая, то по измеряемой затем величине т. э.д.с. можно находить значения температуры.

Рабочий спай обычно называют горячим, а термостатируемый спай – холодным. Для определения т. э.д.с. в цепь термопары включают измерительный прибор, который с помощью медных проводов соединяют со свободными концами термопары. Обычно холодный спай поддерживают при температуре в сосуде Дьюара с водой и льдом. При отдаленном расположении холодного спая используют компенсационные провода, которые экономят термопарную проволоку. В цепь термопары компенсационные провода включают с соответствующим соблюдением полярности. Зависимость от температуры для компенсационных проводов и термопары должна быть одинаковой, как и сама температура в месте соединения компенсационных проводов с термоэлектродами.

Если холодные спаи не термостатируются при , то нужно знать их температуру во время опыта и вводить соответствующую поправку на температуру холодных спаев, которая будет равна разности э.д.с. холодного спая при данной температуре и .

Для измерения малой разности температур применяют батарею последовательно соединенных термопар (рис.3.1.). Одна группа спаев приводится в контакт с объектом А, другая с объектом Б. При этом измерения рекомендуется выполнять компенсационным прибором. Приближенно точность измерения температуры батареей из n термопар в n раз выше, чем одной термопарой.

Э.д.с. всех термопар суммируется. Применение термобатареи позволяет снизить относительную погрешность отсчета т. э.д.с., но не превышает точности измерения разности температур объектов, так как термоэлектроды неоднородны, имеют разные характеристики и градуировка термобатареи осуществляется с меньшей точностью, чем градуировка отдельной термопары.

На рис.3.2 приведена схема дифференциальной термопары для измерения разности температур. Это двухспайная термопара. Рабочие концы двух термопар направлены на встречу друг другу. Общий электрод a соединен в двух спаях с электродом b,концы которого выведены в зоны с температурами и далее к измерительному прибору. В интервале температур 15-20 зависимость э.д.с. линейная, т.е. .