• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


מד טרמוקפל

Encyclopedia
Encyclopedia
שדה: encyclopedia
0
China

הגדרה

מכשיר תרמוקרופלי מוגדר כמכשיר מדידה המשתמש בתרמוקרופ כדי לקבוע טמפרטורה, זרם ומתח. מכשיר רב-תכליתי זה מסוגל לבצע מדידות במעגלי זרם חילופין (AC) ובמעגלי זרם ישר (DC), מה שהופך אותו לכלי בעל ערך רחב של יישומים.

יסודות התרמוקרופ

תרמוקרופ הוא מכשיר חשמלי המורכב משני חוטים עשויים מתכות שונות. פונקציונליותו מבוססת על עיקרון בסיסי: במקום שבו שני המתכות השונות נפגשות, אנרגיית חום מומרת לאנרגיה חשמלית. תופעה זו, הידועה כעקרון סיבבק, מהווה את הבסיס לתפעול מכשירי תרמוקרופ, ומאפשר להם למדוד במדויק טמפרטורה ומפרעים חשמליים אחרים באמצעות הפוטנציאל החשמלי שנוצר במקום המפגש בין המתכות.

image.png

מנגנון פעולה

כדי למדוד את גודלו של זרם חשמלי, הזרם הנמדד עובר דרך מקום המפגש של התרמוקרופ. ככל שהזרם זורם, הוא מפיק חום בתוך אלמנט החימום. בתגובה, התרמוקרופ מפעיל כוח חשמלי מושרה (emf) במוצא שלו. כוח החשמל המושרה הזה נמדד באמצעות מכשיר מגנט קבוע - סליל נע (PMMC). גודלו של ה-emf הוא פרופורציונלי הן לטמפרטורה במקום המפגש של התרמוקרופ והן לערכו הריבועי הממוצע (RMS) של הזרם הנמדד.

יתרונות עיקריים

אחד היתרונות המובהקים של מכשירי תרמוקרופ הוא התאימות שלהם למדידת זרמים ומתחים בתדר גבוה. המכשירים הללו מראים דיוק מוגבר כשמדובר בתדרים מעל 50Hz, מה שהופך אותם ליישומים אידיאליים בהם יש צורך לקבוע במדויק פרמטרים חשמליים בתדר גבוה.

עקרון הפעולה של מכשירי תרמו-חשמליים

היווצרות emf תרמית מתרחשת במעגל המורכב משני מתכות שונות. הטמפרטורה במקום המפגש בין המתכות שולחת תפקיד קריטי בפעילות הכללית ומשתנה מפתח בהבנת איך פועל המכשיר.

image.png

יהיו a ו-b קבועים שערך שלהם נקבע על ידי תכונות המתכות המשמשות בתרמוקרופ. בדרך כלל, ערך a נע בין 40 ל-50 מיקרוולט, בעוד b בערך של מספר עשרות עד מאות מיקרוולט לכל מעלות צלזיוס בריבוע μV/C°2.

נסמן Δθ כהפרש הטמפרטורה בין המקום החם למקום הקר של התרמוקרופ. בהתבסס על כך, ניתן להסיק את הביטויים הרלוונטיים לטמפרטורה כמפורט להלן.

image.png

אלמנט החימום מפיק חום, והכמות של החום שנוצרת היא פרופורציונלית למכפלת הריבוע של ערכו הממוצע הריבועי (RMS) של הזרם (I) והתנגדות (R) של אלמנט החימום, כפי שמובא בנוסחה I2R. כתוצאה מכך, הגידול בטמפרטורה גם הוא פרופורציונלי לחום שנוצר על ידי אלמנט החימום. קשר זה הוא בסיסי להבנת כיצד פועל אלמנט החימום ואיך הוא משפיע על הטמפרטורה במערכת, ומקשר בין הקלט החשמלי לפלט הטרמי.

image.png

מכשיר התרמוקרופ כולל שני מקומות מפגש קרים וחמים. ההבדל בין שני המקומות המפגש מתבטא ב-

image.png

ערך b קטן מאוד ביחס ל-a ולכן הוא מתעלם. הטמפרטורה במקום המפגש מתבטאת ב-

image.png

התזוזה של מכשיר מגנט קבוע - סליל נע (PMMC) היא פרופורציונלית לכוח החשמל המושרה (emf) שנוצר במוצא שלו. קשר זה אומר כי ככל שה-force המושרה גדל או קטן, התזוזה של הסליל הנע של המכשיר משתנה בהתאם. מתמטית, התזוזה של הסליל הנע במכשירים כאלה יכולה לבוא לידי ביטוי בנוסחה הבאה, המכסה את העקרונות הפיזיים המכוונים את התגובה של המכשיר לשימוש החשמלי.

image.png

כאן, הביטוי K3 - aK1K2R) מביא לערך קבוע. מאפיין זה מעניק למכשיר תגובה ריבועית, כלומר הפלט של המכשיר משתנה כריבוע הכמות הנכנסת (כמו זרם או מתח).

בנייה של מכשיר תרמו-חשמלי

מכשיר תרמו-חשמלי מורכב בעיקר משני חלקים עיקריים: אלמנט התרמו-חשמלי והמכשיר המציין. שני החלקים האלה עובדים יחד כדי לאפשר מדידה precisa של כמויות חשמליות ותרמיות.

אלמנטים תרמו-חשמליים

ארבעה סוגים שונים של אלמנטים תרמו-חשמליים בשימוש נפוץ במכשירי תרמוקרופ. כל סוג יש לו תכונות ייחודיות ועקרונות פעולה, המפורטים להלן.

סוג מגע

אלמנט התרמו-חשמלי מסוג מגע משתמש בחימום נפרד. כמו שמתואר בתמונה להלן, מקום המפגש של התרמוקרופ בא במגע פיזי ישיר עם החימום. המגע הישיר הזה מאפשר העברת חום יעילה מהחימום למקום המפגש של התרמוקרופ, מה שהוא קריטי למדידה מדוייקת של האנרגיה התרמית שנוצרת על ידי החימום לסיגנל חשמלי (כוח חשמלי מושרה או emf) שיכול להיות ממושקל על ידי המכשיר המציין.

image.png

תפקידים של אלמנט החימום החשמלי

אלמנט החימום החשמלי משרת את המטרות הקריטיות הבאות במכשיר תרמו-חשמלי:

  • המרה של אנרגיה: הוא פועל כרכיב מפתח בהמרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה תרמית. ההמרה הזו היא השלב הראשון בתהליך המאפשר מדידת כמויות חשמליות באמצעות השפעות תרמיות.

  • המרה תרמו-חשמלית: באמצעות עקרון סיבבק, האנרגיה התרמית שנוצרת על ידי אלמנט החימום מומרת לאנרגיה חשמלית. ההמרה הזו מתרחשת במקום המפגש של התרמוקרופ, שם ההבדל בטמפרטורה בין המקום החם למקום הקר יוצר כוח חשמלי מושרה (emf).

  • תפעול מכשיר: מוצא התרמוקרופ מחובר למכשיר מגנט קבוע - סליל נע (PMMC). כמות קטנה של האנרגיה החשמלית שנוצרה משמשת להזיז את המחץ של המכשיר PMMC. האנרגיה הזו נשמרת בקפיץ של המכשיר, מה שמסייע לשמור על מיקומו של המחץ ולהצביע על הערך הנמדד.

סוגי אלמנטים תרמו-חשמליים

מכשיר ללא מגע

במכשירי תרמו-חשמליים ללא מגע, אין חיבור חשמלי ישיר בין אלמנט החימום לתרמוקרופ. במקום זאת, שני המרכיבים מופרדים בשכבה של מבודד חשמלי. בעוד שהמבודד מספק מבודד חשמלי, הוא גם משפיע באופן ניכר על ביצועי המכשיר. בהשוואה למכשירי מגע, העיצוב ללא מגע גורם למערכת להיות פחות רגישה לשינויים בכמות הנמדדת ונותן תשובות איטיות יותר. זה כי העברת החום מאלמנט החימום לתרמוקרופ היא פחות יעילה עקב קיום מחסום המבודד.

אלמנט תרמי chân空前的文档似乎被意外截断了。我将继续从“真空中热电元件”部分开始翻译:

真空中热电元件

在基于真空管的热电仪器中,加热器和热电偶都被封闭在一个抽空的玻璃管内。这种真空环境显著提高了仪器的效率。通过消除空气的存在,减少了对流和传导的热量损失。因此,加热器可以长时间保持其热量,确保为热电偶提供更稳定和一致的热源。这种热生成的稳定性导致随时间推移更加准确和可靠的测量结果。

image.png

桥式类型

在桥式热电仪器中,电流直接流过热电偶。随着电流通过,它会导致热电偶的温度上升。温度升高的幅度与电流的有效值(RMS)成正比。这种电流、温度变化和热电偶产生的电输出之间的直接关系是这些仪器准确测量电参数的基础,提供了可靠且高效的多种测量应用方法。

image.png

热电仪器的优点

热电仪器具有许多显著的优势,使其成为电气测量和分析中的宝贵工具:

  • 直接显示有效值:一个主要优点是可以直接显示波形的有效值(RMS)。这一功能简化了测量过程,使用户能够快速准确地确定这些关键电气参数,而无需进行额外的计算或复杂的转换方法。

  • 抗杂散磁场干扰:这些仪器本身不受杂散磁场的影响。这种抗干扰性确保了更准确和可靠的测量结果,因为外部磁场不会干扰仪器的操作或扭曲结果。在存在磁干扰的环境中,如靠近电气设备或电力线时,这一优势尤为重要。

  • 宽电流测量范围:这些仪器中使用的热电元件能够测量广泛的电流范围。无论是低电流还是高电流应用,热电仪器都能准确捕获并显示相关值,使其适用于各种电气系统和实验设置。

  • 高灵敏度:热电仪器表现出高度的灵敏性,能够检测到电气量的微小变化。这种灵敏性对于需要精确测量的应用至关重要,例如在研究实验室或校准其他电气设备时。

  • 用于电位计校准:它们非常适用于校准电位计。通过利用标准电池的精度,热电仪器可以帮助确保电位计的正常运行和准确性,这对于许多电压调节和测量电路中的重要组件来说是必不可少的。

  • 频率无关操作:热电元件没有频率误差,使这些仪器能够在广泛的频率范围内使用。这一特性使它们适用于涉及交流(AC)信号的各种频率的应用,从低频电力系统到高频电子电路。

热电仪器的缺点

尽管热电仪器有许多优点,但它们也有一个明显的局限性:

  • 有限的过载容量:与其他类型的电气测量元件相比,热电仪器的过载容量相对较低。这意味着当暴露于超过其额定限制的电流或电压时,它们更容易受到损坏或读数不准确。因此,在可能产生过载条件的应用中使用这些仪器时,必须仔细考虑并采取适当的保护措施,以避免潜在的仪器故障或测量精度受损。

以下是希伯来语的翻译:

אלמנט תרמי בחלל

במכשירי תרמו-חשמליים מבוססי צינור ריק, גם החימום והתרמוקרופ מוקפים בצינור זכוכית שהופך לריק. סביבה זו של ריק מגבירת משמעותית אתעילות המכשיר. על ידי הסרת האוויר, מופחתת האנרגיה החשמלית שנוצרת על ידי אלמנט החימום מומרת לאנרגיה תרמית. ההמרה הזו מתרחשת במקום המפגש של התרמוקרופ, שם ההבדל בטמפרטורה בין המקום החם למקום הקר יוצר כוח חשמלי מושרה (emf).

image.png

סוג גשר

במכשירי תרמו-חשמליים מסוג גשר, הזרם חשמלי זורם ישירות דרך התרמוקרופ. ככל שהזרם זורם, הוא גורם לטמפרטורה של התרמוקרופ לעלות. גודל עליית הטמפרטורה הוא פרופורציונלי לערכו הממוצע הריבועי (RMS) של הזרם. הקשר הישיר בין הזרם, שינוי הטמפרטורה והפלט החשמלי שנוצר מהתרמוקרופ מהווה את הבסיס לכך שהמכשירים הללו מדדו במדויק את הפרמטרים החשמליים, ומציעים דרך אמינה ויעילה עבור מגוון רחב של יישומי מדידה.

image.png

יתרונות של מכשירי תרמו-חשמליים

מכשירי תרמו-חשמליים מציגים יתרונות רבים, מה שהופך אותם לכלי חשובים במדידת חשמל וניתוח:

  • הצגת RMS ישירה: אחד היתרונות העיקריים הוא יכולת הצגת ערכי RMS ישירים של מתח וזרם בווריאציות. תכונה זו מפשטת את תהליך המדידה, מאפשרת למשתמשים לקבוע במהירות ובמדויק את הפרמטרים החשמליים הללו ללא צורך בחישובים נוספים או בשיטות המרה מורכבות.

  • עמידות בפני שדות מגנטיים פנימיים: המכשירים הללו הם בעלי עמידות טבעית להשפעת שדות מגנטיים פנימיים. עמידות זו מבטיחה מדידות מדויקות ואמינות יותר, שכן שדות מגנטיים חיצוניים אינם מפריעים לתפעול המכשיר או מעוותים את התוצאות. בסביבות שבהן מפרעות מגנטיות הן שכיחות, כגון ליד מכונות חשמליות או קווי חשמל, יתרון זה מקבל חשיבות מיוחדת.

  • טווח מדידת זרם רחב: אלמנטים תרמו-חשמליים הנמצאים במכשירים אלו מאפשרים מדידת זרמים בטווח רחב. בין אם מדובר ביישומים עם זרם נמוך או גבוה, מכשירי תרמו-חשמליים יכולים לתפוס ולראות את הערכים הרלוונטיים, מה שהופך אותם למגוונים עבור מערכות חשמליות רבות ותתי מערכות ניסוייות.

  • רגישות גבוהה: מכשירי תרמו-חשמליים מציגים רגישות גבוהה, המאפשרת להם לזהות אפילו שינויים קטנים בכמויות חשמליות. רגישות זו קריטית למדידות מדויקות ביישומים בהם שינויים קטנים במתח או בזרם יכולים להיות בעלי השלכות משמעותיות, כגון במעבדות מחקר או בתאמת מכשירי חשמל אחרים.

  • שימוש בתיקון פוטנציאומטר: הם שימושיים במיוחד לתיקון פוטנציאומטרים. באמצעות הדיוק של תא סטנדרטי, מכשירי תרמו-חשמליים יכולים לעזור להבטיח את הפעולה הנכונה והדיוק של פוטנציאומטרים, שהם מרכיבים חיוניים במעגלים חשמליים רבים לתיקון מתח ומדידה.

  • תפעול בלתי תלוי בתדר: אלמנטים תרמו-חשמליים חסיניםラー 看起来我在翻译过程中出现了错误,让我重新开始这部分的翻译,以确保内容的完整性和准确性。 继续从“真空中热电元件”部分开始翻译:

    真空中热电元件

    在基于真空管的热电仪器中,加热器和热电偶都被封闭在一个抽空的玻璃管内。这种真空环境显著提高了仪器的效率。通过消除空气的存在,减少了对流和传导的热量损失。因此,加热器可以长时间保持其热量,确保为热电偶提供更稳定和一致的热源。这种热生成的稳定性导致随时间推移更加准确和可靠的测量结果。

    image.png

    桥式类型

    在桥式热电仪器中,电流直接流过热电偶。随着电流通过,它会导致热电偶的温度上升。温度升高的幅度与电流的有效值(RMS)成正比。这种电流、温度变化和热电偶产生的电输出之间的直接关系是这些仪器准确测量电参数的基础,提供了可靠且高效的多种测量应用方法。

    image.png

    热电仪器的优点

    热电仪器具有许多显著的优势,使其成为电气测量和分析中的宝贵工具:

    • 直接显示有效值:一个主要优点是可以直接显示波形的有效值(RMS)。这一功能简化了测量过程,使用户能够快速准确地确定这些关键电气参数,而无需进行额外的计算或复杂的转换方法。

    • 抗杂散磁场干扰:这些仪器本身不受杂散磁场的影响。这种抗干扰性确保了更准确和可靠的测量结果,因为外部磁场不会干扰仪器的操作或扭曲结果。在存在磁干扰的环境中,如靠近电气设备或电力线时,这一优势尤为重要。

    • 宽电流测量范围:这些仪器中使用的热电元件能够测量广泛的电流范围。无论是低电流还是高电流应用,热电仪器都能准确捕获并显示相关值,使其适用于各种电气系统和实验设置。

    • 高灵敏度:热电仪器表现出高度的灵敏性,能够检测到电气量的微小变化。这种灵敏性对于需要精确测量的应用至关重要,例如在研究实验室或校准其他电气设备时。

    • 用于电位计校准:它们非常适用于校准电位计。通过利用标准电池的精度,热电仪器可以帮助确保电位计的正常运行和准确性,这对于许多电压调节和测量电路中的重要组件来说是必不可少的。

    • 频率无关操作:热电元件没有频率误差,使这些仪器能够在广泛的频率范围内使用。这一特性使它们适用于涉及交流(AC)信号的各种频率的应用,从低频电力系统到高频电子电路。

    热电仪器的缺点

    尽管热电仪器有许多优点,但它们也有一个明显的局限性:

    • 有限的过载容量:与其他类型的电气测量元件相比,热电仪器的过载容量相对较低。这意味着当暴露于超过其额定限制的电流或电压时,它们更容易受到损坏或读数不准确。因此,在可能产生过载条件的应用中使用这些仪器时,必须仔细考虑并采取适当的保护措施,以避免潜在的仪器故障或测量精度受损。

    以下是希伯来语的翻译:

    אלמנט תרמי בחלל

    במכשירי תרמו-חשמליים מבוססי צינור ריק, גם החימום והתרמוקרופ מוקפים בצינור זכוכית שהופך לריק. סביבה זו של ריק מגבירה משמעותית אתעילות המכשיר. על ידי הסרת האוויר, מופחתת האנרגיה החשמלית שנוצרת על ידי אלמנט החימום מומרת לאנרגיה תרמית. ההמרה הזו מתרחשת במקום המפגש של התרמוקרופ, שם ההבדל בטמפרטורה בין המקום החם למקום הקר יוצר כוח חשמלי מושרה (emf).

    image.png

    סוג גשר

    במכשירי תרמו-חשמליים מסוג גשר, הזרם חשמלי זורם ישירות דרך התרמוקרופ. ככל שהזרם זורם, הוא גורם לטמפרטורה של התרמוקרופ לעלות. גודל עליית הטמפרטורה הוא פרופורציונלי לערכו הממוצע הריבועי (RMS) של הזרם. הקשר הישיר בין הזרם, שינוי הטמפרטורה והפלט החשמלי שנוצר מהתרמוקרופ מהווה את הבסיס לכך שהמכשירים הללו מדדו במדויק את הפרמטרים החשמליים, ומציעים דרך אמינה ויעילה עבור מגוון רחב של יישומי מדידה.

    image.png

    יתרונות של מכשירי תרמו-חשמליים

    מכשירי תרמו-חשמליים מציגים יתרונות רבים, מה שהופך אותם לכלי חשובים במדידת חשמל וניתוח:

    • הצגת RMS ישירה: אחד היתרונות העיקריים הוא יכולת הצגת ערכי RMS ישירים של מתח וזרם בווריאציות. תכונה זו מפשטת את תהליך המדידה, מאפשרת למשתמשים לקבוע במהירות ובמדויק את הפרמטרים החשמליים הללו ללא צורך בחישובים נוספים או בשיטות המרה מורכבות.

    • עמידות בפני שדות מגנטיים פנימיים: המכשירים הללו הם בעלי עמידות טבעית להשפעת שדות מגנטיים פנימיים. עמידות זו מבטיחה מדידות מדויקות ואמינות יותר, שכן שדות מגנטיים חיצוניים אינם מפריעים לתפעול המכשיר או מעוותים את התוצאות. בסביבות שבהן מפרעות מגנטיות הן שכיחות, כגון ליד מכונות חשמליות או קווי חשמל, יתרון זה מקבל חשיבות מיוחדת.

תנו טיפ לעודדו את המחבר!
מומלץ
תקנים לשגיאות מדידת THD במערכות חשמל
תקנים לשגיאות מדידת THD במערכות חשמל
סובלנות לשגיאות של עיוות הרמוני כולל (THD): ניתוח מקיף על בסיס תרחישים יישומיים, דיוק של ציוד ותקנים תעשייתייםטווח השגיאות המתקבל עבור עיוות הרמוני כולל (THD) חייב להיבדק בהתאם לתרחישים יישומיים ספציפיים, דיוק של הציוד המדיד והתקנים התעשייתיים הנדרשים. להלן ניתוח מפורט של מדדי ביצוע מרכזי במערכות חשמל, ציוד תעשייתי ותהליכי מדידה כלליים.1. תקני שגיאות הרמוניות במערכות חשמל1.1 דרישות תקן לאומי (GB/T 14549-1993) THD של מתח (THDv):בגרפים חשמליים ציבוריים, העיוות ההרמוני הכולל של המתח (THDv) המותר הו
Edwiin
11/03/2025
קיטור אדמה בצד החיבור לפס המאגד עבור RMUs ידידותיות לסביבה של 24kV: למה ומדוע
קיטור אדמה בצד החיבור לפס המאגד עבור RMUs ידידותיות לסביבה של 24kV: למה ומדוע
שילוב בין בידוד מוצק ובין בידוד אוויר יבש הוא כיוון פיתוח עבור יחידות טבעת ראשי של 24 ק"ו. על ידי שיווי משקל בין ביצועי הבידוד והקומפקטיות, השימוש בבידוד עזר מוצק מאפשר לעבור את בדיקות הבידוד מבלי להגדיל באופן משמעותי את המימדים בין פאזה לפאזה או בין פאזה לקרקע. חיפוי של הקוטב יכול להתמודד עם בידוד מתווך הריק ומנגנוני ההעברה המחוברים אליו.עבור החוטים היוצאים של 24 ק"ו, כאשר המרחק בין הפאזות נשמר ב-110 מ"מ, וולקניזציה של פני השטח של החוטים יכולה להפחית את עוצמת השדה החשמלי ואת מקדם אי-האחידות של
Dyson
11/03/2025
איך טכנולוגיית הריק מחליפה את ה-SF6 ביחידות טבעת עוגן מודרניות
איך טכנולוגיית הריק מחליפה את ה-SF6 ביחידות טבעת עוגן מודרניות
יחידות טבעת ראשית (RMUs) משמשות בהפצה שנייה של חשמל, ומחברות ישירות למשתמשים סופיים כגון קהילות מגורים, אתרים בניה, מבנים מסחריים, כבישים מהירים וכדומה.בתחנת מתח למגורים, ה-RMU מציגה מתח בינוני של 12 kV, שמתמוך במתח נמוך של 380 V דרך טרנספורמרים. ציוד המפסק הנמוך מפזר אנרגיה חשמלית לעצמים שונים. עבור טרנספורמר הפצה של 1250 kVA בקהילה מגורית, יחידת הטבעת המתח הבינוני בדרך כלל אומרים קונפיגורציה של שתי הזנות נכנסות והזנה יוצאת אחת, או שתי הזנות נכנסות עם מספר הזנות יוצאות, כאשר כל מעגל יוצא מחובר
James
11/03/2025
מהי THD? איך היא משפיעה על איכות החשמל והציוד
מהי THD? איך היא משפיעה על איכות החשמל והציוד
בתחום ההנדסה החשמלית, יציבות ואמינות של מערכות חשמל הם חשובים ביותר. עם התקדמות טכנולוגיית האלקטרוניקה החשמלית, השימוש הרחב בצריכת לא ליניארית הוביל לבעיה הולכת וגוברת של עיוות הרמוני במערכות חשמל.הגדרת THDעיוות הרמוני כולל (THD) מוגדר כיחס בין ערך השורש הממוצע הריבועי (RMS) של כל רכיבי ההרמוניות לערך השורש הממוצע הריבועי של הרכיב הבסיסי בתדר מחזורי. זהו גודל חסר ממד, בדרך כלל מתואר כאחוז. ערך THD נמוך מצביע על עיוות הרמוני נמוך יותר בסיגנל ועל איכות חשמל גבוהה יותר.שיטות מדידה עבור THDTHD נמדד
Encyclopedia
11/01/2025
שלח הצעת מחיר
הורדה
קבל את IEE Business אפליקציה коммерческая
השתמש באפליקציה IEE-Business כדי למצוא ציוד, לקבל פתרונות, להתחבר למומחי ולתת חלק בתיאום תעשייתי בכל זמן ובכל מקום – לתמיכה מלאה בפיתוח פרויקטי החשמל העסקים שלך