¿Dónde está la unión fría en los termopares comerciales?

Sus uniones frías (¡al menos dos!) son donde conecta los dos (diferentes) termopares de metal a su circuito. Tenga en cuenta que esto puede hacerse en varios pasos, como: termocoupe - conector - cables - PCB. Estas son todas las uniones frías. Manténgalos a la misma temperatura y mida esa temperatura. Si no se producen efectos de calentamiento o enfriamiento, es simplemente la temperatura ambiente, y puede usar un sensor de temperatura en cualquier parte de su PCB, pero no será perjudicial colocarlo cerca del conector del termopar y colocar los componentes que producen calor lo más lejos posible. .

En estos días, a menudo hay (si no es lo habitual) uniones frías virtuales en los amplificadores destinados a tratar con los termopares. A menudo se hace referencia a algo así como "punto de hielo electrónico. referencia ". La temperatura de la unión fría virtual se mide por algún otro medio, y la temperatura se compensa internamente.

Para el termoacoplador con el conector conectado, la unión fría está dentro del conector

Los 2 metales están conectados a los pines del conector, por lo que aquí tendrá la unión fría.

Para el termoacoplador con los cables en blanco, la conexión la hace usted, cuando conecta los dos cables, o está dentro de la parte negra justo arriba.

La unión 'fría' (en realidad puede ser más caliente que la unión de medición), es donde los cables del material del termopar pasan al material del circuito (generalmente cobre). Para la mayoría de los termopares (aparte del tipo T de cobre-Constantan) hay dos uniones que estarán físicamente muy juntas entre sí, generalmente en una regleta de terminales de tornillo.

Si desea algún tipo de precisión, debe evitar los gradientes térmicos en la región de la franja de terminales (por ejemplo, evitar que el aire sople en ella), minimizar el calentamiento de otras partes del circuito, minimizar las perturbaciones introducidas a través de la térmica conductividad de los cables en sí, y use un sensor para medir con precisión la temperatura del punto donde los cables pasan al cobre. Mantener la masa térmica grande en la región del bloque de terminales ayuda. Un error de 3 ° C entre su temperatura medida y la temperatura de esas uniones significa que tendrá (típicamente) un error adicional de ~ 3 ° C en su temperatura medida, por lo que la precisión de la medición de la compensación de la unión fría es extremadamente importante si hay alta precisión y / o temperaturas cerca de ambiente se están midiendo. Si está midiendo una temperatura alta (por ejemplo, 400 ° C) y no le importan unos 5 ° C, puede ser mucho más descuidado. Para al menos un termopar (B), la unión fría casi no es necesaria debido a la extrema no linealidad (en realidad se invierte por debajo de la temperatura ambiente, por lo que no es monotónica).

El método tradicional controla la temperatura en las transiciones con un baño de hielo, pero eso es claramente poco práctico para la mayoría de las aplicaciones modernas.

Una vez que tenga la temperatura, puede calcular el voltaje termoeléctrico resultante de las uniones frías, ajustar el EMF medido por ese factor y calcular la temperatura a partir del EMF ajustado. Se puede usar una corrección lineal recta (tantos uV / ° C) si la precisión descuidada es aceptable, pero en general las funciones de avance y retroceso son ligeramente no lineales, por lo que es un compromiso.

La "unión fría" para un termopar, es cualquier distancia "razonable" de la punta del termopar. La razón de la ambigüedad de la distancia es que depende de las propiedades de aislamiento térmico del material entre el termopar y la unión "fría". Si tiene un buen aislamiento térmico, unos pocos centímetros serán suficientes. Si no, puede necesitar unos pocos pies y un "baño de hielo". Si el aire rodea la "unión fría", entonces su temperatura será ambiental, de lo contrario, será la temperatura del "baño" utilizado para enfriar la unión.
No se requerirá ninguna compensación, si calibra el uAmeter, utilizando puntos de referencia precisos (agua con hielo, 0 oC, temperatura ambiente 25 oC, agua hirviendo, 100 oC, etc. ).