צמד חומני בדיקת מבחן PDF

Summary

המסמך סוקר צמדי חומני, חיישנים מבוססי זרם, וכיצד הם משמשים למדידת טמפרטורה ביישומים תעשייתיים. הוא מכסה הגדרות, סוגים שונים, ומדגיש את היתרונות והחסרונות של טכניקה זו.

Full Transcript

**[צמד חומני]** **[חיישן מבוסס זרם thermocouple]** **[הגדרה ]** **[התקן למדידת טמפ במיוחד בתהליכים תעשייתיים (מיועד למדידת טמפ גבוהות למשל תנור טמפ של 2000c)]** [מורכב משני תילים של שתי מתכות שונות המחוברים בניהם בשתי נקודות או צמתים ] [חיבור שני תילי המתכות נעשה באמצעות **שזירה וריתוך בקצוות**...

**[צמד חומני]** **[חיישן מבוסס זרם thermocouple]** **[הגדרה ]** **[התקן למדידת טמפ במיוחד בתהליכים תעשייתיים (מיועד למדידת טמפ גבוהות למשל תנור טמפ של 2000c)]** [מורכב משני תילים של שתי מתכות שונות המחוברים בניהם בשתי נקודות או צמתים ] [חיבור שני תילי המתכות נעשה באמצעות **שזירה וריתוך בקצוות** ] **[חיישן זה מודד את הפרשי הטמפרטורה האמצעות שני החוטים השונים.]** פעולתו של צמד חומני מבוססת על ידי התופעה הפיזיקאלית הנקראת **סיבק seeback** [כאשר מחממים את צומת א ומקררים את צומת ב נוצר זרם חשמלי בתילים] (ככל שההפרש גדל הזרם גזל) A diagram of a network AI-generated content may be incorrect. -**כשמוסיפים צומת נוספת עם צמד נוסף הזהה לצמד המודד, צומת זו נקראת צומת יחוס.** \- [מניחים צמד נוסף במי קרח. וניתן לראות ששגיאת המדידה מתבטלת] ![](media/image2.jpeg) **סוגי צמדי חומני נפוצים וטווחי טמפרטורה** **[בצמד חומני ניתן להשתמש בכמה דרכים-]** **[שיטה 1- תצורה בסיסית עם מד מתח ]** **[צומת חישה th-]** הנקודה שבה נמדדת הטמפרטורה **[צומת יחוס tc-]** הנקודה שבה נשמרת טמפרטורה ידועה שמאפשרת לחשב את הטמפרטורה של צומת החישה - בתצורה א שני הצמתים של הצמד החומני **נמצאים בטמפרטורות שונות**. **צומת הייחוס (הצומת הקר) נמצא בטמפרטורה יחסית נמוכה. צומת החישה (הצומת החם)** - מציבים בנקודה שאת הטמפרטורה שלה רוצים למדוד. **[וכדי לבצע מדידה למתח שנוצר בין הצמתים מחברים מד מתח רגיש בנקודה ״קרירה״ כלשהי במעגל (נקודה שסומכה לצומת הייחוס)]** מתח היציאה בדרך כלל הוא בmv ולכן מוסיפים מגבר בכדי לקבל מתח גבוהה יותר- [*U*0 = *Uin*   *A*]{.math.inline} מגבר עוקב-[\$A = 1 + \\frac{R2}{R1}\$]{.math.inline} ![](media/image4.jpeg)**[שיטה 2- מד מתח ללא צומת קר ]** -[במקרים רבים נוח יותר לחבר את מד המתח באמצעות מוליכים מנחושת במקום לחבר לתילי הצמד החומני.] **הסיבה-** [לפעמיים רוצים את מד המתח במרחק גדול יחסית מצומת החישה, במקרה כזה מעדיפים שימוש בתילי נחושת רגילים על שימוש בצמד חומני עם תילים ארוכים בגלל העלות היקרה **ומכיוון שהתנגדותם יכולה להיות גבוה מדי (יכולים לגרום למפל מתח)**] **-בשיטה זו יש שני צמתי יחוס:** [צומת אחד בין תיל הנחושת לבין התיל a ] [צומת שני בין תיל הנחושת לבין התיל b ] **[-המתח הכולל שמודד המכשיר תלוי בשלוש טמפרטורות:]** הטמפרטורה של שני צמתי הייחוס א ו-ב, הטמפרטורה של צומת החישה. [אם שני צמתי הייחוס נשמרים באותה הטמפרטורה tc, אז המתח המתקבל כאשר מודדים טמפרטורה מסוימת בצומת החישה th יהיה שווה למתח שיתקבל באותו הפרש טמפרטורות ] **[th -- tc]** [ברוב המקרים המעשיים- צומת הייחוס נמצאת הייחוס נמצא בטמפרטורת הסביבה.] **[בסביבות תעשייתיות למשל-] טמפרטורת הייחוס אינה מבוקרת ולכן אינה קבועה אלא תלויה בתנאי מזג האוויר ותהליכים למשל תהליכי יצור המתרחשים סמוך לצומת.** כתוצאה מכך נגרמת שגיאה במדידת הטמפרטורה של צומת החישה. **[כדי לבטל שגיאה זו יש לקזז את שינויי טמפרטורת הסביבה מתוצאת המדידה. קיזוז כז. נהוג לבצע באמצעות מעגל מיוחד עם קיזוז ]** **[סיכום מתחים תרמואלקטריים-]** -**אם מחברים כמה צמדים חומניים בטור בקוטביות זהה מקבלים את סכום המתחים בתרמואלקטריים וכך גדלה תגובת ההתקן ורגישותו** \ [*U*0 = *α*(*T*1 + *T*2 − *T*)]{.math.display}\ T1-נקודה חמה של צמד טרמי ראשון T2- נקודה חמה של צמד תרמי שני T-נקודה קרה (צומת הייחוס) **[מדידת הפרש טמפרטורת-]** ![](media/image8.jpeg)**[חיבור שני צמדים חומניים בטור בקוטביות הפוכה מאפשר למדוד את הפרש הטמפרטורות ]** -צמתי החישה השונים של ההתקן קרובים זה לזה ומודדים את אותה טמפרטורה בקירוב. דיוק של התקן כזה טוב יותר כי הטמפרטורה נמדדת בכמה נקודות בדיקה \ [*U*0 = *α*(*T*1 − *T*2)]{.math.display}\ **[יתרונות צמד חומני-]** -תפוקתו החשמלית היא אות מתח הנמצא ביחס ישר לטמפרטורה לכן אין צורך בהתמרה נוספת של אות המוצא למתח החשמלי -אפשרות למדוד באמצעותו טווח גדול של טמפרטורות עד- 2000c -גודלו קטן -עלותו נמוכה \- זמן תגובה מהיר יחסית **חסרונות צמד חומני-** -הצורך בצומת יחוס שהטמפרטורה שלו מיוצבת ומדויקת -המתחים שמפיק צמד החומני הם קטנים מאוד לכן יש לשלב המעגל מגבר מתח ישר. -במשך הזמן משתנה הרכב החומרים בצמתים ושינוי זה גורם לשגיאות בתוצאות המדידותץ ![](media/image11.jpeg)