Apakah Thermocouple?
Apakah Termodiod?
Definisi Termodiod
Termodiod adalah peranti yang menukar perbezaan suhu kepada voltan elektrik, berdasarkan prinsip kesan termoelektrik. Ia adalah jenis sensor yang boleh mengukur suhu pada titik atau lokasi tertentu. Termodiod digunakan secara meluas dalam aplikasi industri, domestik, komersial, dan saintifik kerana ke ringkasannya, ketahanan, kos rendah, dan julat suhu yang luas.
Kesan Termoelektrik
Kesan termoelektrik adalah fenomena penjanaan voltan elektrik disebabkan oleh perbezaan suhu antara dua logam atau aloi logam yang berbeza. Kesan ini ditemui oleh ahli fizik Jerman, Thomas Seebeck, pada tahun 1821, yang memperhatikan bahawa medan magnet dicipta di sekitar gelung tertutup dua logam yang berbeza apabila satu sambungan dipanaskan, dan yang lain didinginkan.
Kesan termoelektrik boleh dijelaskan dengan pergerakan elektron bebas dalam logam. Apabila satu sambungan dipanaskan, elektron mendapat tenaga kinetik dan bergerak lebih pantas ke arah sambungan yang lebih sejuk. Ini mencipta perbezaan potensial antara kedua-dua sambungan, yang boleh diukur menggunakan voltmeter atau ammeter. Magnitud voltan bergantung pada jenis logam yang digunakan dan perbezaan suhu antara sambungan.
Cara Kerja Termodiod
Termodiod terdiri daripada dua wayar yang dibuat daripada logam atau aloi logam yang berbeza, disambung bersama pada kedua-dua hujung untuk membentuk dua sambungan. Satu sambungan, yang dipanggil sambungan panas atau pengukuran, diletakkan di lokasi di mana suhu hendak diukur. Sambungan yang lain, yang dipanggil sambungan sejuk atau rujukan, dikekalkan pada suhu tetap dan diketahui, biasanya pada suhu bilik atau dalam mandian ais.
Apabila terdapat perbezaan suhu antara kedua-dua sambungan, voltan elektrik dihasilkan di lilitan termodiod disebabkan oleh kesan termoelektrik. Voltan ini boleh diukur menggunakan voltmeter atau ammeter yang disambungkan ke lilitan. Dengan menggunakan jadual kalibrasi atau formula yang menghubungkan voltan dengan suhu untuk jenis termodiod tertentu, suhu sambungan panas boleh dikira.
Jenis-jenis Termodiod
Pelbagai jenis, seperti K, J, T, dan E, berbeza mengikut kombinasi logam, julat suhu, dan aplikasi khusus.
Kelebihan
Mereka boleh mengukur julat suhu yang luas, dari kriogenik hingga suhu sangat tinggi.
Mereka adalah peranti yang mudah, kukuh, dan boleh dipercayai yang boleh menahan persekitaran yang keras dan getaran.
Mereka murah dan mudah dipasang serta digantikan.
Mereka mempunyai masa tindak balas yang cepat dan boleh mengukur perubahan suhu dinamik.
Mereka tidak memerlukan kuasa luaran atau penguatan untuk operasi mereka.
Kekurangan
Mereka mempunyai ketepatan dan kestabilan yang rendah berbanding sensor lain.
Mereka rentan terhadap ralat disebabkan oleh korosi, oksidasi, pencemaran, atau penuaan wayar.
Mereka memerlukan sambungan rujukan pada suhu yang diketahui untuk pengukuran yang tepat.
Mereka mempunyai output yang bukan linear yang memerlukan kalibrasi atau kompensasi yang rumit.
Mereka mungkin menghasilkan voltan termoelektrik yang tidak diingini disebabkan oleh sambungan parasit dalam lilitan.
Kriteria Pilihan
Pilih berdasarkan julat suhu, ketepatan, kebolehpatutan persekitaran, saiz, ciri-ciri elektrik, dan kos.
Aplikasi Biasa
Industri besi dan keluli
Peranti gas
Sensor radiasi thermopile
Pembuatan
Penghasilan kuasa
Tumbuhan proses
Termodiod sebagai gauge vakum
Kesimpulan
Termodiod adalah sensor suhu yang digunakan secara meluas yang terdiri daripada dua jenis logam yang berbeza yang disambung bersama pada satu hujung. Apabila sambungan dua logam tersebut dipanaskan atau didinginkan, voltan dihasilkan yang boleh dikorelasikan kembali kepada suhu.
Termodiod mempunyai banyak kelebihan dan kekurangan berbanding sensor suhu lain. Mereka boleh mengukur julat suhu yang luas, dari kriogenik hingga suhu sangat tinggi. Mereka adalah peranti yang mudah, kukuh, dan boleh dipercayai yang boleh menahan persekitaran yang keras dan getaran. Mereka murah dan mudah dipasang serta digantikan. Mereka mempunyai masa tindak balas yang cepat dan boleh mengukur perubahan suhu dinamik. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai ketepatan dan kestabilan yang rendah berbanding sensor lain. Mereka rentan terhadap ralat disebabkan oleh korosi, oksidasi, pencemaran, atau penuaan wayar. Mereka memerlukan sambungan rujukan pada suhu yang diketahui untuk pengukuran yang tepat. Mereka mempunyai output yang bukan linear yang memerlukan kalibrasi atau kompensasi yang rumit.
Untuk memilih termodiod yang betul, pertimbangkan julat suhu dan ketepatan yang diperlukan, kebolehpatutan kimia dan ketahanan wayar, saiz dan bentuk probe, ciri-ciri elektrik dan kekebalan bising, serta ketersediaan dan kos jenis dan aksesori.
Termodiod digunakan dalam pelbagai aplikasi di seluruh industri dan bidang. Beberapa aplikasi biasa termodiod adalah industri besi dan keluli, peranti gas, sensor radiasi thermopile, pembuatan, penghasilan kuasa, tumbuhan proses, dan termodiod sebagai gauge vakum.
