Термоелемент је уређај који се користи за претварање топлоте у електричну снагу. Мери температурну разлику између две тачке. Термопарови су међу најчешће кориштеним температурним сензорима због своје широке доступности и врло ниске цијене. Нажалост, они ипак нису најтачнији читачи температуре.
Ефекат Сеебецк
Сеебецков ефекат игра кључну улогу у функцији термоелемента. У њему се наводи да ће температурна разлика између два метална полупроводника створити електричну енергију. Када ови полупроводници чине петљу, ствара се електрична струја. Термопарови се ослањају на овај ефекат за мерење температуре. Када се термоелемент постави између температурног градијента између два полупроводника, он постаје део кола створеног Сеебецковим ефектом. То му омогућава да измери напон и претвори тај напон у читљив температурни градијент у зависности од врсте метала који се користи.
Функција термоелемента
Када термоелемент мери температурни градијент, он мери температурну разлику између два полупроводника. То значи да термоелемент мора бити повезан на мултиметар, што омогућава кориснику да очита напон два укључена полупроводника. Разлика температуре и напона су директно повезани. Према томе, ако неко може очитати напон који пролази кроз коло, може израчунати температурну разлику између два полупроводника. Ова температурна разлика добија се мерењем напона; јер напон директно одговара температурној разлици између два споја полупроводника термоелемента.
Врсте термопарова
Постоји много врста термоелемената, који се разликују у легури метала која се користи у њиховој сонди. Најчешћи термопарови типа К (хромел-алумел) су врло јефтини и имају широк опсег температура које могу да мере. Међутим, јефтиност овог типа показује чињеница да није баш тачна и да може доживети промене у њој осетљивост на температури изнад 354 степени Целзијуса, што је Цурие-јева тачка за никал, који је његов саставни део цхромел. Термопарови типа Е (хромел-константин) имају већу осетљивост од типа К и немагнетични су. Постоји много других врста термоелемената, а комплетну листу можете пронаћи у одељку Ресурси.
Апликације
Термопарови се користе у производњи челика за мерење температуре челика како би се одредио садржај угљеника у челику на основу његове температуре топљења. Такође се користе у пилот светлима. Ова апликација захтева да се сонда термоелемента налази у пилот пламену како би се утврдило да ли је пламен укључен. Када је пламен укључен, у термоелементу се ствара струја и он очитава топлоту коју ствара пламен. Када је пламен искључен, електронски сензори могу знати да искључе гас како би спречили могуће цурење гаса.
Закони употребе термоелемената
Термопарови поштују три закона током рада. Прво, закон о хомогеним материјалима каже да температуре које се не примењују на спојевима термоелементи неће утицати на произведени напон, јер више не стварају температуру градијент. Друго, закон средњих материјала каже да нови материјали убризгани у коло неће промените напон све док спојеви формирани од новог материјала не доживљавају температуру градијент. Закон узастопних температура каже да се напони између три или више спојева могу сабирати.